Híbridos y Eléctricos

EMULANDO A LAS BATERÍAS

FlatHyStorn, un diseño inteligente de BMW y Bosch para los coches eléctricos de hidrógeno

BMW y Bosch están trabajando en una nueva tecnología para los coches eléctricos alimentados por celdas de combustible de hidrógeno que busca aplanar los depósitos de almacenamiento para desarrollar vehículos más cómodos que los actuales.

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La tecnología FlatHyStorn busca aplanar los tanques de almacenamiento de hidrógeno a presión para que ocupen el mismo espacio que en un coche eléctrico ocupan las baterías.

El consorcio creado por BMW y Bosch está trabajando en una nueva tecnología llamada FlatHyStorn, que dará como resultado un nuevo tanque, plano y estrecho, para el almacenamiento del hidrógeno a presión de los sistemas de pila de combustible. El objetivo es que sustituyan a los actuales tanques cilíndricos y muy voluminosos que impiden utilizar plataformas con base plana como sí se hace en los vehículos eléctricos alimentados por baterías.

En los vehículos pila de combustible de hidrógeno (FCEV - Fuel Cell Electric Vehicle por sus siglas en inglés) la electricidad se produce gracias a la reacción que se produce en el interior de una celda electroquímica entre el hidrógeno contenido en los tanques y el oxígeno del aire. Como residuo produce una pequeña cantidad de agua y calor. Esa electricidad se almacena en una pequeña batería que es la que se encarga de alimentar el motor o los motores eléctricos. Un sistema completo consta de la celda, los tanques de fibra de carbono que almacenan hidrógeno a presión (750 bares) y una pequeña batería electroquímica de alta potencia.

La principal inquietud sobre la seguridad de todo el sistema son los tanques de hidrógeno que lo almacenan a presión. Deben ser suficientemente resistentes como para soportar grandes presiones, y por ello se fabrican en forma cilíndrica, y suelen dividirse varias unidades, de forma que si se dañan liberan el hidrógeno en lugar de explotar.

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Arquitectura de un sistema de pila de combustible de hidrógeno con los tanques cilíndricos.  Imagen: Toyota Mirai de primera generación.

El inconveniente que tiene este formato es que obliga a ocupar con ellos mucho volumen en el interior de los vehículos, además de desaprovechar el espacio disponible. Suponen por lo tanto un una verdadera limitación a la hora de diseñar el interior del coche y optimizar su comodidad para el conductor y sus pasajeros. Por eso, Bosch y BMW están trabajando en la tecnología FlatHyStorn, con el objetivo de lograr tanques planos que puedan ubicarse en la parte baja de los vehículos ocupando el mínimo espacio, pero conservando todos los niveles de seguridad. El consorcio entre ambas empresas cuenta con el apoyo del gobierno federal alemán y tiene la intención de construir sus primeros prototipos para finales de 2022.

Los nuevos depósitos de hidrógeno deberían necesitan ocupar el mismo espacio que habitualmente se dedica a la integración de baterías en los coches eléctricos. Para ello, estos tanques deben hacerse mucho más planos de manera que encajen perfectamente en la parte inferior de un automóvil, entre los dos ejes. Gracias a la posibilidad de recuperar ese espacio se liberaría el diseño de los vehículos dotados de esta tecnología de propulsión.

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Aunque se sitúan en la parte baja del coche, los tanques de hidrógeno cilíndricos no aprovechan bien el espacio disponible bajo el habitáculo. Imagen: Toyota Mirai de segunda generación.

En cuanto a la experiencia de usuario, la ventaja de la pila de combustible de hidrógeno es la autonomía y la velocidad de repostaje, similares a las de un vehículo de combustión. Además no hay emisiones dañinas a la atmósfera de manera local, puesto que el único subproducto de las reacciones químicas que se producen es el agua que sale por el tubo de escape. Por otro lado, para lograr un sistema cero emisiones real, es necesario que el hidrógeno que se almacena en los tanques sea verde, es decir producido por electrolisis a partir de fuentes de energía renovable.

En esto radica uno de los inconvenientes de esta tecnología: el consumo energético que exige la generación de hidrógeno que limita su rendimiento. Otro inconveniente es la red de abastecimiento de hidrógeno que necesita para poder abastecer la demanda, ya que las infraestructuras son similares a las de las redes de gasolineras actuales.

BMW, que participa en este proyecto, hasta ahora solo ha presentado un vehículo de este tipo, el iX5 Hydrogen, que se lanzará este año. Junto al alemán, Toyota, Honda e Hyundai son actualmente los fabricantes más implicados en el desarrollo de coches que utilizan pilas de combustible alimentadas con hidrógeno.

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