Hidrógeno: cómo es que funciona

Con el objetivo de alcanzar la neutralidad de carbono, Toyota ya comercializa vehículos con cuatro tecnologías: vehículos eléctricos híbridos; eléctricos híbridos Plug-In o “enchufables”; eléctricos a batería y eléctricos de celdas de combustible (FCEV), como el Toyota Mirai.

Los FCEV (Fuel Cell Electric Vehicles) son, como indica su nombre, vehículos eléctricos. Es decir que lo que impulsa a las ruedas es un motor eléctrico. La diferencia es que la energía eléctrica que utilizan no está almacenada en una batería que fue cargada desde una fuente externa sino que produce su propia electricidad.

Utiliza dos componentes: el hidrógeno, almacenado en dos tanques de alta presión, y el oxígeno que obtiene del aire exterior. La magia ocurre dentro de la celda o pila de combustible.

¿Cómo funciona?

Como en una batería, una celda de combustible tiene dos electrodos: uno negativo (el ánodo) y uno positivo (el cátodo), que están apilados alrededor de un electrolito (una sustancia con conductividad eléctrica). Las celdas de Toyota utilizan tecnología PEM, una membrana de intercambio de protones donde se libera energía eléctrica a partir de una reacción electroquímica entre el hidrógeno y el oxígeno.

La membrana permite el paso de los protones del hidrógeno, pero no de los electrones, que serán los que produzcan la corriente eléctrica. En términos muy sencillos, el hidrógeno suministra electrones que el oxígeno capta. Así, a partir de esta reacción se obtienen dos productos: electricidad por un lado (que alimenta al motor) y agua por el otro (que se almacena en un depósito o directamente se libera en forma de vapor).

Se trata de un proceso inverso al de la electrólisis, donde se utiliza electricidad para romper las moléculas del agua (H2O) y producir hidrógeno por un lado y agua por el otro.

¿Por qué hidrógeno?

El hidrógeno es el elemento más abundante del universo. Está presente en los hidrocarburos, en las plantas y fundamentalmente en el agua. Existen muchos métodos para extraerlo, tanto desde el gas natural como del carbón o la biomasa.

El más prometedor de esos métodos, por su potencial para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, es el llamado “hidrógeno verde”. Se obtiene a partir de la electrólisis del agua, utilizando electricidad de fuentes renovables para el proceso. De esta manera, tecnologías como las del Mirai hacen un gran aporte a la mitigación del calentamiento global.

Toyota comenzó a investigar y trabajar en celdas de combustible desde 1992. El Mirai fue lanzado al mercado en 2014 y en 2021 se presentó su segunda generación, con nueva tecnología Fuel Cell. Mirai ya lleva vendidas más de 20.000 unidades alrededor del mundo.

FUENTE; AMBITO.COM.AR 28/03/2023

Hidrógeno: cómo es que funciona

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