Beneficios y Retos

Beneficios

Photo: Fuel cell exhaust emits no harmful pollutants

Menos Emisiones de Gas Efecto Invernadero

Los vehículos propulsados por gasolina y diesel emiten gases efecto invernadero (GHGs), mayormente de dióxido de carbono, que contribuyen al cambio climático global. Los vehículos de célula de combustible de hidrógeno puro, no emiten GHGs de su escape, solo calor y agua.

Producir el hidrógeno para propulsar los VCC pueden genera GHGs, dependiendo del método de producción, pero mucho menos que lo que un vehículo convencional de gasolina o diesel emiten. más...

El cuadro abajo nos muestra los GEI generados por varios tipos de vehículo y considera los pasos de la cadena energética desde la extracción o la producción del combustible que se usa por el vehículo, no solamente las emsiones de escape. Incluso cuando se contabiliza los GEI que se emiten durante la producción de hidrógeno, los vehiculos de gasolina generan cerca de 2 a 12 veces más GEI por milla que un vehículo de célula de combustible.

Del-pozo-a-las-Ruedas Emisiones de Gases de Efecto Invernadero para los Autos Medianos 2035

(gramos de CO2-equivalente por milla)

Well to wheels analysis of fuel cell vehicle greenhouse gas emissions

Departamento de Energía de USA. 2013. Del Pozo a las Ruedas Emisiones de Gas Tipo Invernadero y Uso del Petróleo para Vehículos Ligeros. Adobe Acrobat Icon Record del Programa de Hidrógeno # 13005 (rev. 1). Mayo 10.

menos

Reduzca la Dependencia del Petróleo

VCC los vehículos de célula de combustible podrían reducir nuestra dependencia del petróleo extranjero ya que el hidrógeno puede ser obtenido de fuentes nacionales, como del gas natural y del carbón; así como de fuentes renovables come el agua, el biogás y el residuos agrícolas. Lo que podría hacer que nuestra economía dependiera menos de otros países y fuera menos vulnerable a las crisis de precios del petróleo de un mercado cada vez más volátil.

Menos Contaminantes del Aire

Los vehículos de carretera emiten una significativa parte de los contaminantes del aire que y partículas dañinas que contribuyen al smog en USA. Los Vehículos de Combustible de Célula propulsados solo por hidrógeno puro no emiten partículas dañinas. Al producir hidrógeno de combustibles fósiles, se producen algunos contaminantes, pero muchos menos que la cantidad generada por el escape de un vehículo convencional.

Retos

Los vehículos de célula no están disponibles comercialmente, pero algunos cientos están siendo evaluados en campos de prueba. Algunos retos deberán superarse antes de que los vehículos de célula (VCC) sean una alternativa competitiva y exitosa para los consumidores.

Se Aproxima La Meta de DOE para el 2017 sobre
Costos del Sistema de Combustible de Célula

Chart showing progress in reducing fuel cell system cost from 2002 to 2012 toward a 2017 target of $30/kilowatt: 2002=$275/kW; 2006=$108/kW; 2007=$94/Kw; 2008=$73/Kw; 2009=$61/Kw; 2010=$51/Kw; 2011=$49/Kw; 2012=$47/Kw; 2017 Target=$30/kW

Fuente: Oficina de Tecnologías de Combustible de Célula del DOE USA, Avances y Logros.

Costo Vehicular

El costo de los VCC es actualmente más alto que los vehículos convencionales e híbridos, pero los costos han bajado significativamente y se acercan a la meta del DOE para el 2017 (ver gráfica). Los fabricantes deben continuar bajando costos de producción, especialmente por el almacenamiento de células e hidrógeno, para los VCC para poder competir con las tecnologías convencionales.

Almacenamiento de Hidrógeno Abordo

Algunos VCC almacenan suficiente hidrógeno para viajar tan lejos como los vehículos de gasolina entre rellenados—cerca de 300 a 400 millas—pero esto debiera poderse hacer entre diferentes marcas y modelos de vehículos sin comprometer las expectativas de los clientes en cuanto a espacio, desempeño y seguridad. más...

Los VCC son más eficientes que los autos convencionales y los de hidrógeno contienen tres veces más energía por peso que los de gasolina. De cualquier manera el gas hidrogenado contiene solo una tercera parte de la energía por volumen de gasolina, dificultando almacenar suficiente hidrógeno para ir tan lejos como un vehículo de gasolina con un tanque completo—por lo menos del mismo peso, tamaño y costo.

High-pressure, onboard hydrogen tank

Los siguientes métodos de almacenamiento están siendo explorados:

  • Como gas en tanques de alta presión. Actualmente los diseños de VCC usan tanques de alta presión para almacenar hidrógeno (5,000 a 10,000-psi). Estos sistemas son grandes, pesados y costosos, pero son la mejor solución costo-efectiva en el corto plazo.

  • Como líquido a temperaturas bajo cero (-423°F). El hidrógeno es más denso como líquido, lo cual hace que éste método permita un mayor almacenamiento que como gas en tanques de alta presión. Problemas relacionados con el almacenaje líquido del hidrógeno incluyen vaporización, energía requerida para licuar, volumen, peso y costo de tanque.

  • Almacenamiento de materiales. El hidrógeno se puede almacenar en la superficie de sólidos (por absorción), dentro de ellos (por absorción) y mediante reacción química. Estos sistemas tienen el potencial de ser pequeños y ligeros y seguramente serán la mejor solución a largo plazo. Sin embargo, todavía están en etapas tempranas de desarrollo.

Para más información acerca del almacenamiento de hidrógeno, visite la pág. oficial de Tecnologías de Combustible de Célula del EERE:

menos

Durabilidad y Confiabilidad del Combustible de Célula

Los sistemas de combustible de célula no son tan durables como los motores de combustión interna, especialmente en algunos rangos de temperatura y humedad. La durabilidad real del paquete de combustible de célula es cerca de la mitad de lo que se necesita para su comercialización. La durabilidad ha incrementado substancialmente en los últimos años de 29,000 millas a 75,000 millas, pero los expertos creen que se requieren 150,000 millas de vida útil es necesario para que los VCC para competir con los vehículos de gasolina.

Acercando el Hidrógeno a los Consumidores

La infraestructura actual para producir, entregar y distribuir hidrógeno a consumidores no puede todavía apoyar la adopción generalizada de los VCC. En el 2013, H2USA fue lanzado como una asociación público-privada entre DOE, otras agencias federales, fabricantes de autos, gobiernos estatales, instituciones académicas y actores interesados para coordinar la investigación e identificar soluciones rentables para implementar infraestructura para el uso de hidrógeno.

Educación Pública

La tecnología de célula de combustible deberá ser aceptada por consumidores antes de implementarse. Como toda nueva tecnología vehicular, los consumidores tendrán preguntas acerca de su confiabilidad y seguridad una vez que los vehículos lleguen al mercado. Además deberán familiarizarse con un nuevo tipo de combustible. La educación pública puede ayudar a acelerar éste proceso.

Más Información

Para más información en los avances del desarrollo del combustible de célula, vea las siguientes páginas: