Beneficios y Retos
Beneficios
Menos Emisiones Efecto Invernadero
Los vehículos impulsados por gasolina y diesel emiten gases de efecto invernadero (GEI), sobre todo dióxido de carbono (CO2), que contribuyen al cambio climático global. Los FCVs impulsados por hidrógeno puro no emiten GEIs de su tubo de escape, sólo el calor y el agua.
La producción de hidrógeno para hacer funcionar los FCV puede generar gases de efecto invernadero, según el método de producción, pero mucho menos que los emitidos por vehículos convencionales de gasolina y diesel. más...
La siguiente tabla muestra los gases de efecto invernadero generados por diferentes vehículos y considera todas los pasos de la cadena energética, desde la extracción o producción del combustible utilizado por el vehículo, no sólo las emisiones del escape. Aun considerando los gases de efecto invernadero emitidos durante la producción de hidrógeno, los vehículos de gasolina convencionales generan aproximadamente de 2 a 10 veces más gases de efecto invernadero por milla que los FCVS.
Emisiones de Gases de Efecto Invernadero Del-Pozo-a-la-Rueda para Futuros Autos Medianos, 2035 – 2045
(gramos de CO2-equivalente por milla)
Departamento de Energía de los Estados Unidos. 2010. Emisiones de Gases de Efecto Invernadero Del-Pozo-a-La-Rueda y Uso de Petróleo en Vehículos Medianos de Uso Ligero.
Hydrogen Program Record #10001.
Menos Contaminadores del Aire
Los vehículos de carretera emiten una parte significativa de los contaminadores de aire que contribuyen al smog y partículas daũinas en los Estados Unidos. Los FCVs impulsados por hidrógeno puro no emiten contaminantes nocivos. Si el hidrógeno es producido a partir de combustibles fósiles, aun se producen algunos contaminantes, pero muchos menos que la cantidad generada por emisiones del escape de los vehículos convencionales.
Reducción en la Dependencia del Petróleo
Los FCVs podrían reducir nuestra dependencia en el petróleo extranjero ya que el hidrógeno puede ser sacado de fuentes domésticas, tales como gas natural y carbón, así como recursos renovables como el agua. Esto haría nuestra economía menos dependiente de otros países y menos vulnerable a fluctuaciones en los precios del petróleo en un mercado cada vez más volátil.
Retos
Muchos retos tienen que ser superados antes de que los Vehículos de Célula de Combustible puedan ser una alternativa competitiva y exitosa para los consumidores.
Almacenamiento de Hidrógeno Abordo
Algunos Vehículos de Combustible de Célula almacenan suficiente hidrógeno para viajar tanto como un auto de gasolina antes de tener que recargarse—300 millas aproximadamente—pero esto debe ser posible en diferentes marcas y modelos de autos sin comprometer las expectativas de espacio, seguridad, costo y desempeño. más...
Los FCVs son más eficientes que los autos convencionales, y el hidrógeno contiene tres veces más energía por peso que la gasolina. Sin embargo, el gas de hidrógeno contiene sólo un tercio de la energía por volumen que la gasolina, haciendo difícil almacenar suficiente hidrógeno para recorrer tanta distancia como un vehículo de gasolina por tanque —cumpliendo con restricciones de tamaño, peso, y costo.
Los siguientes métodos de almacenamiento están siendo explorados:
Como gas en tanques de alta presión. Los diseños de FCVs actuales usan tanques de alta presión (5,000 a 10,000-psi) para almacenar hidrógeno. Estos sistemas son grandes, pesados, y costosos, pero son la solución más eficiente, con relación a precio, a corto plazo.
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En forma líquida a temperaturas bajo cero (-423°F). Como el hidrógeno es más denso como líquido, este método permite un mayor almacenamiento que en la forma de gas de alta presión. Los problemas con el almacenamiento líquido incluyen la evaporación de hidrógeno, la energía requerida para licuefacción, volumen, peso y costo del tanque.
Almacenaje a base de Materiales. El hidrógeno puede ser almacenado dentro de materiales sólidos por absorción, adsorción, y reacciones químicas. Los sistemas a base de materiales tienen potencial por ser pequeños y ligeros, y pueden resultar ser la mejor solución a largo plazo. Sin embargo, estos sistemas están todavía en las primeras etapas de desarrollo.
Oprima aquí para obtener más información acerca del almacenamiento de hidrógeno en el programa de Tecnologías de Célula de Hidrógeno de EERE.
Costo del Vehículo
Los VCC son más caros que un auto convencional y los híbridos. Los fabricantes necesitan bajar costos de producción, especialmente los costos de la pila de célula y los del almacenaje de hidrógeno, para competir con tecnologías convencionales. más...
Fuentes: USDOE, Programa de Hidrógeno Registros 5005, 8002, 8019, 9012, and 10004.
Los costos del combustible de célula se han reducido significativamente en los últimos años y están cerca de las metas de costo del DOE para el 2015.
Los objetivos de costo de almacenaje de hidrógeno abordo están siendo re-evaluados por el DOE.
Durabilidad y Confiabilidad de la Célula de Combustible
Los sistemas de célula de combustible no son tan duraderos como las máquinas de combustión interna, especialmente en cuanto a la temperatura y los rangos de humedad. más...
USDOE. 2009. Hydrogen and Fuel Cell Activities, Progress, and Plans: Report to Congress, p. 19-20.
USDOE. Progress and Accomplishments in Hydrogen and Fuel Cells.
La durabilidad de la pila (o célula) de combustible en el mundo real es la mitad de lo que se necesita para su comercialización. Aunque ésta se ha incrementado substancialmente en los últimos años de 29,000 a 75,000, los expertos creen que se espera una vida de 150,000 millas de vida para que los VCC puedan competir con los vehículos de gasolina.
Distribución de Hidrógeno a los Consumidores
El extenso sistema usado para entregar gasolina desde las refinerías a las gasolineras locales no puede ser usado para el hidrógeno. Nuevas instalaciones y sistemas deben ser construidos para la producción, transporte, y distribución del hidrógeno a los consumidores.
Aceptación del Público
Finalmente, las tecnologías de célula de combustible deben de ser aceptadas por los consumidores antes de que sus beneficios puedan ser alcanzados. Es natural que los consumidores cuestionen la confiabilidad y la seguridad de estos vehículos, como cuestionaron los vehículos híbridos.