Cómo es la lucha actual por bajar el costo de las celdas de combustible (fuel cell) y sus componentes asociados para lograr que sea competitivo el hidrógeno. (The current struggle to lower the cost of fuel cells and their associated components to make hydrogen competitive)

El Toyota Mirai es uno de los pocos automóviles de pasajeros de celda de combustible de hidrógeno en el mercado.

La tecnología de pila de combustible alimentada por hidrógeno ha sido promocionada como la mejor solución de movilidad de ambos mundos, ya que combina el corto tiempo de llenado y con la mayor autonomía similar a la de un motor de combustión interna pero con cero emisiones de CO2.

Pero está tardando mucho en difundirse y el costo de los componentes es una barrera importante para que ello ocurra. Por eso es que se está trabajando intensamente en disminuirlo.

Plastic Omnium, que está siguiendo una estrategia integral de celdas de combustible que espera dé sus frutos explicó cómo abordarán la baja de esos costos en un evento en línea.

El CEO Laurent Favre dijo que el objetivo final de Plastic Omnium es que el sistema de pila de combustible cueste un total de alrededor de 8.000 euros, lo que se compararía favorablemente con las baterías. (Ambos sistemas además requieren motores eléctricos similares así que la lucha es costo de las baterías vs costo de la fuel cell y sus componentes).

Comenzaron con el tanque de combustible. Para que quepa una cantidad adecuada de hidrógeno, el gas más ligero de la tierra, en un tanque relativamente pequeño, es necesario almacenarlo a presiones extremadamente altas, generalmente 700 bares, o hablando sencillo 700 veces la presión atmosférica. Los tanques de hidrógeno comienzan con un núcleo de plástico y luego se enrollan con filamentos de la costosa fibra de carbono.

Un camión semirremolque como este Nicola para que pudiera funcionar con hidrógeno necesitaría aproximadamente siete de estos tanques, cada uno de los cuales puede proporcionar 100 km de alcance efectivo. Los automóviles de pasajeros, con su peso más ligero, pueden arreglárselas con uno.

Cada tanque cuesta ahora unos 2.600 euros, una cifra que Plastic Omnium quiere reducir a unos 2.000 euros, sustituyendo el devanado de filamentos de carbono por otro proceso, eliminando posiblemente el núcleo interno de plástico o incluso encontrando una forma de suministrar hidrógeno a menor presión. 

Dicho de otra manera, dijo Marc Perraudin, director ejecutivo de la división de Nuevas Energías de Plastic Omnium, ahora cuesta unos 500 euros almacenar un kilogramo de hidrógeno. "En el futuro, para 2030, nos gustaría reducir esto a 350 euros", dijo. "Ese es el nivel competitivo para llegar al mercado global".

Pero esa podría ser la "parte fácil" del problema del costo en comparación con la pila de pilas de combustible y los componentes asociados. Plastic Omnium tiene como objetivo un coste total de 4.000 euros a 6.000 euros para estas piezas.

Otro problema ya de la fuel cell en sí son los dos metales preciosos utilizados en las células, el platino (como catalizador para desencadenar reacciones cruciales de hidrógeno y oxígeno) y el oro (utilizado como conductor). Si se descubren otros metales alternativos estos podrían reducir este costo.

Perraudin dijo que los costos de las celdas de combustible son ahora de 300 euros por kilovatio de energía, una cifra que debe bajar a solo 50 euros en una década para pretender ser competitiva.

El resto del sistema que queda luego de los tanques y los metales de la pila es relativamente sencillo, y la mayoría de los componentes pueden adoptarse de usos existentes en autos eléctricos de batería o de combustión interna.