Movilidad eficiente para un futuro sostenible

Los vehículos eléctricos van por delante en la competición entre tecnologías que buscan hacerse un hueco entre las fuentes de energía de la movilidad del futuro. En el 2020, a pesar de la fuerte caída global de las ventas de vehículos nuevos, las de vehículos puramente eléctricos se duplicaron en la Unión Europea (UE) llegando a alcanzar el 10,5% del total, cuando en 2019 supusieron el 3%.

Un incremento significativo que sería aún mayor si consideráramos las ventas de los vehículos híbridos enchufables que combinan la motorización puramente eléctrica con la motorización mediante combustibles tradicionales. Una combinación que ha triplicado las ventas en la UE en 2020, llegando a alcanzar cerca del 12% del total.

En esa pugna quieren mantener su posición los combustibles líquidos de base carbono a través de los denominados combustibles ‘sintéticos’ y los de prefijo ‘bio’, prefijo que parece ser una especie de salvoconducto para su aceptación. La ventaja de estos combustibles, de comportamiento prácticamente idéntico a los de origen fósil con los que actualmente se mezclan usándose en distintas proporciones, es que buscan la neutralidad de emisiones de CO2 balanceando el que se capta o absorben en su etapa de producción con el que se genera cuando se consumen.

Su integración junto a la industria tradicional de producción de combustibles fósiles –refino del petróleo- permite reducir las emisiones del conjunto de estos procesos industriales. Es decir, la producción de combustibles ‘sintéticos’ y/o ‘bios’ puede llevar a la neutralidad climática a los combustibles de origen fósil en su fase de producción.

Cuando estos se consumen, su impacto en CO2 cae del lado de los usuarios del transporte: aerolíneas, grandes transportistas, consumidores en general, que son los que deberán reducir o compensar de algún modo estas emisiones.

De hecho, el sector del transporte es responsable de más del 25% de las emisiones totales de gases efecto invernadero en la UE, lo que conlleva que esté planteando una estricta normativa de emisiones –Euro 7- que puede llevar en pocos años al fin de los motores de combustión.

El transporte es responsable de más del 25% de las emisiones de efecto invernadero

Concretamente en España, la nueva ley de Cambio Climático que se está tramitando en el Congreso prevé prescindir de estos motores en el 2040. Por otra parte, tampoco es un tema menor el hecho de que los motores de combustión no distinguen la procedencia del combustible que usan –fósil, sintético, ‘bio’ o mezcla de ellos- por lo que seguirán sin estar libres de las emisiones de NOx y partículas que preocupan de modo más inmediato a las ciudades y que han provocado regulaciones de accesos a las mismas.

En esta contienda entre tecnologías para la movilidad futura, entra en liza el hidrógeno mediante la incorporación de la pila de hidrógeno como fuente de energía de un vehículo. Su principal ventaja frente al coche eléctrico es el tiempo de recarga, similar al tiempo de repostaje de un vehículo en una gasolinera.

Pero presenta una gran desventaja: su baja eficiencia energética global frente a la de un vehículo eléctrico equivalente. En efecto, un vehículo eléctrico aprovecha cerca del 80% de la energía eléctrica renovable producida en origen. Un vehículo con pila de hidrógeno de origen verde aprovecha únicamente el 30% debido a las pérdidas, en los procesos intermedios, de transformación de la energía eléctrica en hidrógeno y recuperación posterior de energía eléctrica en la pila de hidrógeno para mover el vehículo.

En definitiva, si un parque de generación de energía eléctrica de origen renovable puede satisfacer, pongamos por caso, a 250.000 vehículos eléctricos, el mismo parque satisfaría únicamente a 100.000 vehículos de características equivalentes movidos por pila de hidrógeno. La alta demanda de energía y la escasez y dificultad de espacio donde ubicar parques de energía eléctrica renovable invitan a que ésta se aproveche al máximo.

La oportunidad para los vehículos movidos por pila de hidrógeno está en aquellos sectores del transporte donde el peso y los tiempos de recarga de las baterías eléctricas no son actualmente una solución válida: transportes que requieren movilidad continua y transportes pesados por carretera, aéreos o marítimos.

Mientras el hidrógeno no llegue ahí, estos sectores seguirán con las mezclas de combustibles líquidos en base carbono citados anteriormente que, por cierto, tienen una eficiencia global incluso menor que la pila de hidrógeno debido a las pérdidas energéticas de los motores de combustión.

Pero más allá del uso del hidrógeno como vector para la movilidad, lo primero que tiene que hacer es sustituirse a sí mismo. En otras palabras, generar hidrógeno verde que sustituya al hidrógeno gris que se consume en el mundo como materia prima o auxiliar de procesos industriales y que es responsable del 2% de las emisiones mundiales de CO2.

El primer obstáculo para sustituirse a sí mismo es el coste del hidrógeno verde, actualmente en torno al doble -3,5 a 5 €/Kg- del hidrógeno gris -1,5 a 2 €/Kg-. El mercado que grava las emisiones de CO2 no es suficiente para paliar la diferencia. No obstante, se estima que para no más tarde del 2030 el coste del hidrógeno verde sea competitivo económicamente gracias a la reducción de su coste unitario por mayor tamaño y eficiencia de las instalaciones de producción, además de una mayor capacidad de utilización de las mismas.

A menudo oímos de responsables del ámbito público y privado que la primera estrategia a seguir contra el cambio climático es aumentar la eficiencia de los procesos tecnológicos. Aplicando una visión global a esta afirmación, y no al interés por tecnologías en particular, la movilidad en un futuro sostenible ha de basarse en la tecnología disponible más eficiente en cada campo de aplicación.

Como todo aquel que comienza, el hidrógeno verde necesitará una ayuda –fondos europeos- pero en pocos años deberá ser capaz de caminar solo, y solo lo hará si se centra en ganar eficiencia y compite en aquellos sectores donde sea más eficiente que otras tecnologías.

Joan Pedrerol es ingeniero químico.