Proponen usar amoniaco como alternativa a los combustibles tradicionales

Las baterías de litio, su evolución hacia las baterías en estado sólido, la pila de combustible el hidrógeno empleado en motores de combustión son algunas de las alternativa en las que trabajan científicos y empresas de automoción para lograr la descarbonización.

Una nueva posibilidad se presenta ahora como resultado de la búsqueda de energías alternativas. Así, la empresa estadounidense Amogy está apostando por el amoniaco, y parce que con resultados satisfactorios.

La firma ha presentado su prototipo de camión eléctrico, con la peculiaridad de obtener precisamente la electricidad de este compuesto químico. El vehículo tiene una capacidad para almacenar energía eléctrica por valor de 900 kWh y obtiene 402 CV de potencia.

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El objetivo es centrarse en la neutralidad de carbono para que mejore la sostenibilidad, y comercializar el modelo durante el próximo verano para que entre en servicio en 2025

El sistema de propulsión, que se encuentra actualmente en desarrollo, permite descomponer el amoniaco en hidrógeno y utilizarlo posteriormente para producir electricidad en una pila de combustible. No obstante, ya se ha probado con éxito en tractores y pretende dar el salto a los camiones.

Según la compañía estadounidense Amogy, impulsora de esta tecnología, el uso del amoniaco dotará a los camiones de una autonomía cinco veces superior a la de un vehículo 100% eléctrico y multiplicará por tres el alcance de los actuales modelos que usan una pila de combustible a base de hidrógeno.

Los responsables de Amogy han destacado que el amoniaco posee una densidad energética tres veces superior a la del hidrógeno, mejorando y sobre todo rentabilizando sustancialmente tanto el almacenamiento como el transporte.

En el lado negativo, el amoniaco también genera emisiones de óxido de nitrógeno (NOx), y también se puede expulsar óxido nitroso (N2O), un gas cuyo efecto invernadero es 283 veces más dañino que el CO2, por lo que su uso en el transporte terrestre, por el momento, parece complicado.

En paralelo a esta investigación con el amoniaco, las baterías en estado sólido prometen ser la solución a gran parte de las carencias de los coches eléctricos actuales, mejorando su autonomía y reduciendo el tiempo de carga a la vez que aminoran sus mayores costes de adquisición. Gigantes como Volkswagen, BMW, Nissan o Toyota trabajan en esta tecnología.

Este tipo de acumuladores se deshace del electrolito líquido que se puede encontrar en la mayoría de los acumuladores y lo sustituye por otro sólido. En las células de estado sólido es mucho más fácil controlar el calor, de tal manera que su refrigeración resulta mucho más barata y sencilla. También son menos necesarias las carcasas protectoras aparatosas y pesadas.

Además, una batería más ligera reduce el peso medio del vehículo. Esto significa que necesitará menos energía para moverse y que la batería también podrá ser más pequeña para alcanzar la misma autonomía. «La seguridad, la durabilidad y la densidad de energía podrían impulsar nuevos pasos adelante tan pronto como adoptemos el uso de baterías de estado sólido», según David Labrosse, responsable de I+D de Kia en Europa.

De todas formas tampoco conviene perder la pista al hidrógeno como combustible para la automoción. Se calcula que en 2030 el hidrógeno moverá unos 5.000 vehículos en España. El objetivo del Gobierno es que en 2030 circulen por las carreteras nacionales entre 5.000 y 7.500 vehículos ligeros y pesados impulsados con hidrógeno, así como entre 150 y 200 autobuses de pila de combustible de hidrógeno renovable.

La producción y consumo de hidrógeno renovable es un mercado aún incipiente , con un bajo grado de madurez. En la actualidad tan solo se producen y consumen en España en torno a 500.000 toneladas de hidrógeno como materia prima, en su práctica totalidad a partir de combustibles fósiles, al no ser hasta ahora una opción competitiva.

El hidrógeno renovable está llamado a ser un vector energético clave para el éxito de la descarbonización del sector energético , aunque siguen existiendo muchas dudas acerca de su eficiencia, su obtención, su transporte, posible peligrosidad y utilización tanto a nivel doméstico como industrial.

El hidrógeno es el primer elemento de la tabla periódica, estando su átomo formado por un protón y un electrón. En condiciones normales su estado es gaseoso y es incoloro, inodoro e insípido. Es además altamente inflamable. Su principal utilización es en la industria química, para la síntesis del amoniaco y en los procesos de refino del petróleo, entre otras aplicaciones. Es el elemento más abundante en el Universo , constituyendo un 75% de la materia de éste.

El hidrógeno, al igual que la electricidad, no puede considerarse una fuente de energía directamente utilizable, pues en la Tierra no hay apenas en estado libre, sino que está combinado formando diferentes tipos de moléculas, principalmente agua y en la mayoría de los compuestos orgánicos, por lo que para obtenerlo es necesario emplear energía. Se trata, por tanto, de un vector energético, es decir, es un portador donde poder almacenar energía que podremos utilizar en otro momento o lugar, en sustitución de otros combustibles tradicionales. Para la generación del hidrógeno existen varios procesos, que emplean como materias primas gas natural, carbón, biomasa o agua y, en algunos casos energía, generándose en algunos de ellos CO2.

El hidrógeno verde se produce por electrólisis del agua a partir de energías renovables eléctricas. Se extrae, por tanto, a partir de un proceso que no emite CO2 y transforma el agua en moléculas de hidrógeno y oxígeno, por eso, al no emitir gases contaminantes ni generar ningún residuo en ninguno de los procesos es un combustible 100% sostenible.

La principal diferencia de un coche de hidrógeno es que, si bien es un coche eléctrico pues son exclusivamente los motores eléctricos los que se encargan de hacer girar las ruedas, su funcionamiento no es igual. En un coche de pila de combustible se va generando la electricidad a medida que el coche la necesita. En lugar de almacenar la energía en baterías acumuladoras, éstos utilizan una pila de combustible , algo así como una central energética portátil.

Más allá de la pila de combustible, Toyota ha encargado a Yamaha la fabricación de un motor de combustión V8 alimentado por hidrógeno que podría alcanzar los 450 CV de potencia. De este modo la marca japonesa evita tener que decir adiós del todo a los motores de combustión y prueba a cambiar la gasolina y el gasóleo por hidrógeno.

Yamaha ha desvelado que el motor V8 de 5,0 litros de capacidad se desarrollaría para automóviles y se basaría en el utilizado por el coupé Lexus RC F, con alteraciones en sus culatas e inyectores, entre otros elementos.

Según los primeros cálculos de Yamaha, esta mecánica será capaz de entregar hasta 450 CV de potencia a 6.800 revoluciones por minuto y es que este desarrollo no es algo nuevo, pues la compañía nipona lleva unos cinco años trabajando en un motor de hidrógeno para automóviles.