En años recientes, la energía renovable ha ido en aumento en los Estados Unidos. Todavía, la inmensa mayoría de nuestra energía proviene de combustibles fósiles. Y, La energía renovable necesita superar limitaciones y obstáculos importantes para contribuir con una mayor proporción de nuestra solución energética general. Las pilas de combustible de hidrógeno pueden ser la clave de nuestro futuro energético sostenible.

El término "celda", en lo que respecta a la energía, está asociado con las baterías, pero una pila de combustible se parece más a un motor de combustión interna. Eso es porque mientras una batería almacena energía, Las celdas de combustible de hidrógeno de alta eficiencia generan energía mediante una reacción química de electrólisis inversa. Y, son respetuosos con el medio ambiente:solo producen electricidad, agua y calor.

Entonces, ¿por qué no se utilizan actualmente en todas partes? Después de todo, Las pilas de combustible se han utilizado en los transbordadores espaciales de la NASA desde la década de 1960. En efecto, la tecnología ha mejorado a pasos agigantados desde entonces. Desafortunadamente, como con las renovables, el mundo todavía no está completamente listo. Sin embargo, El profesor asociado Jeongmin Ahn de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación dice que el panorama está cambiando rápidamente y que las celdas de combustible pronto pueden surgir como una alternativa viable en muchas aplicaciones.

"Dados los auténticos obstáculos a los que solía enfrentarse la implementación de las pilas de combustible, las decisiones políticas pasadas en los EE. UU. favorecieron en gran medida la energía renovable y los vehículos eléctricos a batería, "dice Ahn." Pero hoy, las cosas han cambiado de una manera que hace que la adopción generalizada de pilas de combustible sea mucho más factible ".

Aquellos que priorizan otras soluciones energéticas sobre las pilas de combustible tradicionalmente han señalado algunos problemas clave:la producción de hidrógeno es cara, el hidrógeno es difícil de almacenar, especialmente en un vehículo, y hay poca infraestructura existente. Según Ahn, estas objeciones comunes no se mantienen como antes.

Desafío n. ° 1:las pilas de combustible y el hidrógeno son demasiado caros

Históricamente ha sido costoso producir hidrógeno, pero un aumento en la producción de gas natural de EE. UU. (una fuente importante de hidrógeno) lo ha hecho menos costoso que nunca. Adicionalmente, El hidrógeno se puede producir al descomponer el agua a través de la electrólisis. Más importante, ha llegado a un punto en el que cuesta menos que la producción de gasolina. Los investigadores también han descubierto formas de utilizar materiales menos costosos en la fabricación de pilas de combustible. Al menos en lo que respecta al costo, Las pilas de combustible de hidrógeno finalmente pueden competir.

Desafío n. ° 2:es difícil almacenar hidrógeno

El almacenamiento de hidrógeno es un desafío porque es un gas. Contenerlo podría ocupar mucho espacio y requerir un grosor, tanques pesados. Esto es especialmente preocupante para los vehículos propulsados ​​por hidrógeno. Afortunadamente, este desafío en particular parece haberse superado casi por completo. Muchas compañías automotrices han creado con éxito un sistema para vehículos comerciales que transportan hidrógeno como amoníaco, convirtiéndolo de nuevo en gas hidrógeno para impulsar la reacción química. Toyota ha empleado esta tecnología en su Mirai con pilas de combustible, que se encuentra actualmente en circulación en EE. UU., Japón y Europa, numerando más de 6, 000.

Desafío n. ° 3:El mundo está construido para combustibles fósiles, no hidrogeno

Si conduce un automóvil de gasolina como la mayoría de la gente, Es probable que nunca piense demasiado en quedarse sin combustible. Cuando su indicador muestra que su tanque está bajo, hay una gasolinera en cada esquina. Si conduce un automóvil propulsado por hidrógeno, debe estar atento a la estación de hidrógeno más cercana.

Es cierto que no tenemos una infraestructura de hidrógeno robusta, pero en la mayoría de los países desarrollados tenemos infraestructura de agua y gas natural. Ambos podrían aprovecharse como fuente para generar hidrógeno por un costo comparable o menor al de la generación de gasolina. No necesitaría remolques de tractor para entregarlo, podría generarse in situ.

La implementación de pilas de combustible es mucho más realista que nunca. No solo eso, en muchos lugares se han convertido en una realidad. Además del éxito de Toyota con el Mirai, Honda y Hyundai están preparados para competir en la industria automotriz de celdas de combustible de hidrógeno. Empresas como Google, Verizon y AT&T utilizan la tecnología de celda de combustible estacionaria de Bloom Energy para alimentar sus instalaciones. Y, El primer tren de pila de combustible del mundo está operando en Alemania a partir de septiembre pasado. Los innovadores también están encontrando formas de combinar la tecnología de pilas de combustible con fuentes de energía renovables para hacer avanzar ambas soluciones. Estos son solo algunos de los muchos lugares en los que está surgiendo la tecnología práctica de celdas de combustible.

La industria no es la única área en la que la gente se ha interesado por la idea. Este pasado agosto El Departamento de Energía de EE. UU. rompió con la tradición y financió $ 38 millones en nuevos proyectos que respaldan las tecnologías de hidrógeno y celdas de combustible, muy lejos de su postura de hace unos años. Calculan que hasta 40, 000 vehículos de pila de combustible de hidrógeno estarán en las carreteras estadounidenses para el año 2023.

"Toma tiempo, pero cada vez mas la gente está abierta a utilizar alternativas, soluciones energéticas más respetuosas con el medio ambiente, ", dice Ahn." Ninguna opción sostenible puede ser dominante en el corto plazo, por lo que debemos utilizar todo lo que tenemos a nuestra disposición para reducir el uso de combustibles fósiles. Tomar medidas como reemplazar los motores de combustión con tecnología de celdas de combustible contribuiría en gran medida a reducir las emisiones y resolver una variedad de problemas energéticos. El futuro de las pilas de combustible de hidrógeno es brillante ".