Uso de hidrógeno verde
en el transporte terrestre

Por Marcelo Cáceres A.
www.infografias.cl
julio 2020

Las tecnologías de cero emisión en el sector transporte serán claves para combatir el cambio climático en el mundo, siendo uno de los principales desafíos del sector escalar este tipo de tecnologías en operaciones con alta demanda energética, por ejemplo, embarcaciones, vehículos mineros, trenes, aviones, camiones, buses, entre otros.
En el caso del transporte terrestre, ya se observa a nivel internacional la tendencia de complementar la electromovilidad a baterías (BEV, por su sigla en inglés) con el uso de vehículos eléctricos con celdas de combustible de hidrógeno o fuel cell electric vehicles (FCEV, por su sigla en inglés) para aquellas operaciones con viajes de larga distancia y/o para el transporte de carga, principalmente porque su uso proporciona alta autonomía sin la necesidad de agregar mayor cantidad de peso al vehículo.
MOTIVACIONES PARA REDUCIREMISIONES DE CO2e
Según el último Balance Nacional de Energía (BNE, 2018), el sector transporte fue el responsable del 36% del consumo primario de la energía en Chile, equivalente a 108,2 miles de Tcal y donde el 99% de esta energía provino de derivados del petróleo. Por otro lado, la matriz energética del transporte nacional generó el 24% de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) del país (INGEI, 2018). Tomando en consideración que Chile busca ser carbono neutral al 2050, reducir la dependencia en el uso de combustibles fósiles en el sector transporte será relevante para dicho fin.
ENERGÍA
HIDRÓGENO VERDE, UNA OPORTUNIDADPARA
DIVERSIFICAR LA MATRIZ ENERGÉTICA

El hidrógeno verde es aquel que se produce con fuentes de energía limpias y renovables. Uno de los métodos de producción más empleados es el que genera hidrógeno verde mediante la electrólisis del agua. En este proceso se separa el hidrógeno del oxígeno usando electricidad, proveniente 100% de energías renovables. Chile lanzará a fines del 2020 la Estrategia Nacional de Hidrógeno Verde, donde se impulsará la producción y aplicación en usos finales como el sector transporte.
Consumo energético (aproximado) cada 100 km
por categoría vehicular

Oportunidad en operaciones con mayor demanda energética.
Para transportar carga y/o recorrer largas distancias.

PLANTA DE PRODUCCIÓNDE HIDRÓGENO (H2)
HIDROLINERA
Punto de recarga de H2 para FCEV y que se abastece externamente.
¿CÓMO OPERA UNA CELDA DECOMBUSTIBLE DE HIDRÓGENO?
Dentro de un FCEV se encuentran dispositivos llamados celdas de combustibles, o fuel cell, encargados de hacer el proceso electroquímico de conversión energética, donde ingresa el H2 almacenado en los estanques y se oxida al combinarse con el O2 proveniente del aire, generando electricidad, calor y vapor de agua. El tipo de celda de combustible de hidrógeno más utilizada en transporte es la denominada celda PEM (Membrana de Intercambio Protónica, por su sigla en inglés). Las celdas PEM entregan energía al motor eléctrico de forma continua, sin decaer el flujo eléctrico mientras se le suministre H2 (no baja la potencia cuando el estanque se está vaciando).
CONFIGURACIONES DE FCEV
(fuel cell electric vehicles)

Los FCEV (por su sigla en inglés) son tecnologías cero emisión que tienen un sistema propulsor constituido por el motor eléctrico, la celda de combustible de hidrógeno, el pack de baterías auxiliares y el estanque de almacenamiento de H2. Estos sistemas deben ser integrados en el chasis de los vehículos, como esquematizamos a continuación en buses y camiones a hidrógeno.

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