Trucks
Trucks
La forma más conocida de utilizar el hidrógeno en un vehículo es a través de las celdas de combustible. La tecnología se remonta al siglo XIX, pero no fue hasta 1932 cuando la primera celda de combustible pudo utilizarse en aplicaciones prácticas. Desde la década de 1960, las celdas de combustible se han utilizado para impulsar naves espaciales.
Además de las celdas de combustible, también existe la posibilidad de utilizar hidrógeno directamente en un motor de combustión. Dependiendo del costo y la disponibilidad del hidrógeno procedente de fuentes renovables, los motores de combustión de hidrógeno tienen el potencial de ofrecer un costo total de propiedad competitivo y podrían ser un complemento a otras tecnologías.
El potencial del hidrógeno está creciendo desde que existe un impulso global para descarbonizar la industria del transporte. Esto, junto con la caída del costo de las energías renovables y estrategias más detalladas de los gobiernos de todo el mundo para seguir desarrollando la tecnología.
Los camiones eléctricos de celdas de combustible propulsados por hidrógeno, que sólo emiten vapor de agua, serán una parte importante de la cartera de productos con cero emisiones de escape de Volvo Trucks. Durante 2023, se realizaron pruebas en carreteras públicas.
El hidrógeno (H2) es un elemento químico que se puede utilizar para almacenar y entregar energía. Hay muchas formas de producir hidrógeno y se necesita una fuente primaria de energía para producirse. La forma más habitual de producir hidrógeno hoy en día es a partir del gas natural mediante reformado de metano con vapor (SMR). En este proceso se libera dióxido de carbono (CO2), a menos que se aplique la CCU (captura y utilización de carbono), que impide que el exceso de CO2 llegue a la atmósfera.
La alternativa más discutida al SMR, y la que actualmente es la vía principal para conseguir una producción de hidrógeno neutra en carbono, es producir hidrógeno por electrólisis del agua utilizando energías renovable como la solar, eólica, hidráulica, etc. Esta es actualmente la vía principal para establecer la economía del hidrógeno con el máximo beneficio climático.
Un camión de celdas de combustible es un camión eléctrico (FCEV) que genera electricidad a partir de celdas de combustible. Estos funcionan con hidrógeno, que se alimenta y almacena en depósitos en el camión. En una celda de combustible, el hidrógeno y el oxígeno se combinan mediante una reacción electroquímica para generar electricidad, calor y agua.
Esto contrasta con un camión eléctrico de batería (BEV), que obtiene su energía de baterías que se cargan a través de una fuente de electricidad externa. Un camión de celdas de combustible también tiene una batería que puede proporcionar energía adicional cuando sea necesario y para la regeneración, pero esta batería es mucho más pequeña en comparación con la batería de un BEV. Cuando estén disponibles, también se espera que los camiones de hidrógeno transporten más energía y proporcionen autonomías más largas que un BEV.
Un camión con motor de combustión de hidrógeno tiene el mismo depósito de hidrógeno que un camión de celdas de combustible. La diferencia es que la energía la proporciona un motor de combustión que ha sido modificado para quemar hidrógeno en lugar de diésel.
Un camión con motor de combustión puede tener cero emisiones netas de CO2 cuando funciona con combustibles renovables. Habrá algo de óxido de nitrógeno (NOx) y partículas, dentro de los límites de las legislaciones de emisiones aplicables (por ejemplo, Euro VI, Euro VII, EPA 27) en el escape.
Un camión con celdas de combustible de hidrógeno es eléctrico y silencioso y no emite más que agua, mientras que un camión con motor de combustión de hidrógeno puede, por ejemplo, ser más adecuado para climas cálidos o cuando se necesita más energía durante períodos más largos.
En cuanto a disponibilidad, los camiones eléctricos de batería ya se ofrecen en una gama de modelos y pueden contribuir a la descarbonización hoy en día. Se están desarrollando camiones de hidrógeno, pero no estarán listos para una producción de gran volumen antes del final de esta década.
Gracias al continuo desarrollo de la autonomía y de las baterías y a una infraestructura de recarga cada vez mayor, una gran parte del transporte de mercancías en Europa puede realizarse hoy en día con camiones eléctricos de batería.
"Necesitamos contribuciones tanto de los camiones eléctricos de batería, como de los camiones eléctricos de celdas de combustible y de los camiones con motores de combustión que funcionan con combustibles renovables, para alcanzar emisiones netas de CO2 cero. Nuestro objetivo es apoyar a los clientes, para que sientan que hacemos el viaje hacia la descarbonización juntos y de la mejor manera posible. Los clientes pueden elegir sus camiones en función de la aplicación, la infraestructura disponible y el precio de la energía. La descarbonización no puede esperar y recomendamos encarecidamente a nuestros clientes que empiecen hoy mismo comprando un camión eléctrico o de biogás", afirma Daniel Bergstrand, director de producto de Volvo Trucks H2-ICE & Fuel Cells.
Para Volvo Trucks, los pilotos de clientes de camiones eléctricos de celdas de combustible impulsados por hidrógeno empezarán dentro de unos años y su comercialización está prevista para finales de esta década.
Mientras tanto, hoy ya es posible para los transportistas que quieren un transporte con cero emisiones de gases de escape, ya que existen modelos eléctricos de batería y camiones que funcionan con combustibles renovables, como el biogás.
Según Volvo Trucks, la ambición a largo plazo debería ser que el coste total de propiedad (TCO) durante el ciclo de vida del camión, incluido el precio de compra y los costes de funcionamiento, sea igual o menor, en comparación con la alternativa diésel.
Los vehículos impulsados por hidrógeno pueden tener una huella de carbono muy baja, cuando el hidrógeno se produce a partir de fuentes renovables. Pueden ofrecer una alternativa de alta energía y bajas emisiones a los combustibles fósiles. Sin embargo, la sostenibilidad depende de todo el ciclo de vida del combustible de hidrógeno y del vehículo, incluida la producción, el funcionamiento y la eliminación.
Los camiones de celda de combustible de hidrógeno son más eficientes energéticamente que los camiones tradicionales con motor de combustión interna, pero no tan eficientes energéticamente como los camiones eléctricos de batería.
Una de las ventajas de funcionar con hidrógeno es que el combustible puede producirse cuando hay un exceso de energía renovable (sopla el viento, brilla el sol). Luego, el hidrógeno se almacena y potencialmente se utiliza cuando la producción de energía renovable es más limitada.
Un uso seguro del hidrógeno significa evitar situaciones en las que pueda producirse una fuga en combinación con una causa de ignición. El hidrógeno no es tóxico y se disuelve rápidamente cuando se libera al aire.
Al igual que otros combustibles, requiere conocimientos sobre cómo utilizar el hidrógeno de forma segura. La detección de fugas y una ventilación adecuada, cuando el camión está en funcionamiento o estacionado en interiores, son importantes. Las pruebas de sistemas de hidrógeno muestran que el hidrógeno se puede producir, almacenar y dispensar de forma segura.
"Los camiones de hidrógeno son un avance interesante hacia nuestro objetivo de una industria de transporte libre de fósiles. Pero no será la solución más adecuada para todos los camiones y segmentos de transporte. Una conversación con su distribuidor local podría ser el primer paso para saber cuál es la mejor opción para usted y ya existen soluciones probadas para alcanzar las emisiones netas de CO2 cero", afirma Daniel Bergstrand, jefe de producto de H2-ICE y celdas de combustible de Volvo Trucks.
