Los autos de hidrógeno ya son una realidad en Chile y un nuevo avance en el desarrollo de la electromovilidad. También conocidos como Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV), este tipo de motores permiten reducir la huella de carbono en el transporte, gracias a una innovadora tecnología que utiliza el hidrógeno como fuente de energía.
Estos motores de cero emisiones son esencialmente eléctricos, pues son impulsados por electricidad generada por el gas.
¿Cómo Funcionan los Autos de Hidrógeno?
A diferencia de los autos eléctricos, que utilizan una batería eléctrica para funcionar, los autos de hidrógeno funcionan con una pila de combustible, de ahí su nombre en inglés (Fuel Cell Electric Vehicle). En esta pila de combustible es donde se produce una reacción química que genera la electricidad que alimenta el motor eléctrico del vehículo.
Para que esto suceda, el hidrógeno gaseoso primero se almacena en los tanques del vehículo, que generalmente se encuentran debajo de los asientos traseros o del maletero. Desde ahí, el gas se transporta a la célula de combustible, donde el sistema lo convierte en electricidad a través de la reacción con el oxígeno que ingresa desde el exterior.
En términos técnicos, el hidrógeno se combina con el oxígeno en una célula de combustible para generar una corriente eléctrica mediante un proceso llamado electrolito de membrana de intercambio de protones. Esta electricidad es la que alimenta el motor, que finalmente moverá las ruedas del auto.
Ventajas y Desventajas de los Autos con Pila de Hidrógeno
El funcionamiento de los vehículos de pila de hidrógeno ofrece una serie de ventajas, que te comentamos a continuación:
- Eficiencia energética: La célula de combustible convierte directamente la energía química en electricidad, lo que minimiza la pérdida de energía y aumenta la eficiencia.
- Emisiones cero: A diferencia de los motores de combustión, los autos de hidrógeno no emiten gases contaminantes. Su única emisión es vapor de agua, por lo que reduce los niveles de contaminación ambiental.
- Silencioso y suave: Al igual que los vehículos eléctricos, los autos de hidrógeno son silenciosos y proporcionan una conducción suave, permitiendo una reducción de la contaminación acústica.
- Recarga rápida: Una carga completa del tanque de hidrógeno tarda entre 3 y 5 minutos, similar a los vehículos de motor de combustión interna. Esta es una de las ventajas más importantes en comparación con los autos eléctricos, pues estos tardan horas en recargar la batería completamente, y más de 10 o incluso 30 minutos para una carga rápida.
- Autonomía: La alta eficiencia de las celdas de combustible ha permitido tener una autonomía mucho mayor, lo que permite recorrer trayectos más largos sin riesgo de quedar tirado en medio de la carretera. Así, los modelos de autos de hidrógeno que circulan en Chile ofrecen más de 600 kilómetros de autonomía.
Gracias a estas características, los vehículos de hidrógeno son ideales para reducir la contaminación urbana y cumplir con los objetivos medioambientales a los que Chile apunta. Sin embargo, esta innovadora tecnología también presenta algunas desventajas que es importante conocer antes de decidirse por un auto con este tipo de motorización.
Aquí te dejamos algunos puntos que vale la pena evaluar:
- Alto precio de adquisición: Al ser una tecnología tan nueva, todavía no existe una oferta masiva en el mercado y los precios son más altos que en vehículos eléctricos. Además, toda la infraestructura necesaria para el funcionamiento de estos vehículos es cara, por lo que se hace difícil su masificación.
- Poca variedad: Como la oferta es escasa, todavía hay poca diversidad de modelos de autos de hidrógeno en el mercado nacional e internacional.
- Escasa infraestructura de recarga: En Chile existen escasos puntos de carga de hidrógeno verde para el uso de estos vehículos. Por eso, la movilidad impulsada por motores de pila de combustible todavía está limitada a áreas donde existen estas estaciones.
Cabe destacar que ya fueron homologados dos modelos de estos vehículos en Chile, sin embargo, debido a la falta de infraestructura de carga, todavía no se ha abierto su venta al público general, así que esta tecnología seguirá en “marcha blanca” por tiempo indefinido.
¿Cómo se Cargan los Vehículos de Hidrógeno?
La recarga de los autos de hidrógeno se realiza en estaciones de hidrógeno, también llamadas “hidrogeneras” o “hidrolineras”, en los países donde son más comunes. En estas estaciones, el hidrógeno se almacena en forma gaseosa y a alta presión, similar a las estaciones de gasolina convencionales.
El proceso de carga es rápido, tomando entre 3 y 5 minutos, lo que ofrece una ventaja en comparación con los tiempos de carga de los autos eléctricos, que pueden varias horas para tener una carga completa, y más de 10 minutos para una carga rápida, de duración más limitada.
Para cargar un vehículo de hidrógeno:
- Conecta la boquilla de la estación al tanque del auto.
- El hidrógeno es inyectado en el tanque a alta presión.
- En pocos minutos, el tanque estará lleno y el vehículo listo para recorrer hasta 700 kilómetros, dependiendo del modelo.
Esta facilidad de recarga es un aspecto clave para su adopción en el transporte de carga y otros sectores que requieren tiempos de inactividad mínimos.
¿Hay estaciones de carga de hidrógeno en Chile?
En Chile, el desarrollo de la infraestructura de carga de hidrógeno aún está en sus primeras etapas.
Modelos de Autos de Hidrógeno que se Venden en Chile
Algunas marcas y modelos están comenzando a establecerse en el mercado chileno, principalmente como proyectos piloto y en colaboración con empresas del sector energético. Aquí te dejamos un listado con los pioneros de este nuevo sector vehicular que pronto formará parte de la oferta de los fabricantes en Chile:
- Toyota Mirai
El Toyota Mirai es uno de los modelos pioneros en la industria de los vehículos de hidrógeno y ha logrado un reconocimiento mundial. Ofrece una autonomía de hasta 650 km con una sola carga y es uno de los autos más eficientes en su categoría.
Este modelo de la marca japonesa fue el primero de su categoría en llegar al mercado local, con 3 unidades. Está equipado con una célula de combustible de alta eficiencia, tiene un diseño aerodinámico, se carga de combustible en un máximo de 3 minutos y tiene una velocidad máxima de 178 km/h.
En cuanto sus características técnicas, el Toyota Mirai, tiene una potencia de 182 CV y 300 Nm de par motor. Además, se sabe que es capaz de pasar de 0 a 100 km/h en 9 segundos, y algunos atributos de seguridad que hay que destacar son las siguientes:
- Tanques de combustible: fabricados de polímeros y fibra de carbono, absorben cinco veces más energía de impacto que el acero.
- Sensores de hidrógeno: el sistema del combustible se bloquea cuando se detecta un escape del gas o si hay una colisión.
- Válvula de seguridad: en caso de escape de hidrógeno, este se dispara de forma segura a la atmósfera.
La pila de combustible tiene una vida útil de 10 años.
- Hyundai Nexo
En 2018 se lanzó el Hyundai Nexo, el primero de la marca coreana en utilizar un motor de hidrógeno. Tiene una velocidad máxima de 179 km/h y alcanza los 100 km/h en 9,2 segundos.
Intentos locales de motores de hidrógeno
Entre las iniciativas locales para desarrollar esta tecnología tenemos el trabajo que hace Hyundai con QEV Technologies (de Barcelona, España) y el Centro Mario Molina Chile, quienes lograron adaptar vehículos comerciales para incorporar la pila de hidrógeno en su mecanismo.
El resultado es toda una gama de vehículos que incluye una furgoneta de 15 metros cúbicos, un minibús de 19 pasajeros, un camión de 3,5 toneladas, y se espera el pronto lanzamiento de algunos vehículos especiales, como ambulancias, oficinas móviles para servicios públicos y otros.
Asimismo, los esfuerzos de universidades también están aportando a la adopción de esta tecnología. La Universidad Técnica Federico Santa María, presentó la primera camioneta eléctrica impulsada por hidrógeno verde desarrollada en Chile con propósitos heavy duty o para transporte de pasajeros.
Este proyecto nació por la necesidad de la industria minera de poder contar con vehículos eléctricos que se puedan usar de forma subterránea, para lo cual se le reemplazó el motor de diésel a una camioneta de marca SsangYong para instalar ahí el sistema de hidrógeno, todo esto en el Laboratorio de Electromovilidad del Departamento de Ingeniería Eléctrica.
En paralelo, el proyecto busca desarrollar tecnologías con hidrógeno verde para maquinarias del sector minero y en trenes eléctricos.
Comparación: Celdas de Hidrógeno vs. Baterías Eléctricas
En el acelerado mundo del transporte y la movilidad sostenible, dos tecnologías han ganado prominencia para propulsar automóviles: baterías eléctricas y celdas de hidrógeno. Ambas ofrecen promesas revolucionarias para el sector automotriz, pero presentan diferencias importantes en su funcionamiento, eficiencia y viabilidad a largo plazo.
Las celdas de hidrógeno funcionan mediante un proceso electroquímico en el que el hidrógeno se convierte en electricidad. Este tipo de tecnología utiliza hidrógeno como fuente de energía, que se obtiene, generalmente, de métodos como la electrólisis del agua o la reforma de gas natural.
Las baterías eléctricas son dispositivos que almacenan energía en forma química y la convierten en electricidad cuando es necesario.
Cuando se analiza la adopción de tecnologías en el sector automotriz, es importante considerar tanto las aplicaciones prácticas como las preferencias de los consumidores. El precio de los vehículos eléctricos ha disminuido a medida que la tecnología ha avanzado, haciendo que sean más accesibles para los consumidores; por otro lado, los vehículos de hidrógeno tienden a ser más caros debido a los costosos componentes de sus sistemas de combustible.
Ambas tecnologías aún están en desarrollo y mejora continua. La clave será la complementariedad de estas soluciones. Mientras que las baterías eléctricas pueden ser ideales para la conducción urbana y las distancias cortas, las celdas de hidrógeno podrían abordar las necesidades de transporte más largas y pesadas en el futuro.
La elección entre celdas de hidrógeno y baterías eléctricas en el sector automotriz no es sencilla y dependerá de varios factores, incluidos las necesidades individuales y el contexto de uso.
El Hidrógeno Verde y su Importancia
El hidrógeno verde es un tipo de hidrógeno producido mediante energía renovable, a través de la electrólisis del agua. Este proceso separa el hidrógeno del oxígeno sin generar emisiones de carbono, en contraste con otros métodos de producción que dependen de combustibles fósiles.
La abundancia de recursos naturales y energías limpias que hay en Chile nos ponen en ventaja en la producción de hidrógeno verde en la región. De hecho, el país se ha fijado una ambiciosa ruta de desarrollo para el hidrógeno verde, que tiene como objetivo aumentar la capacidad de generación energética que tenemos hoy y reducir la dependencia de combustibles fósiles.
El Plan de Acción Hidrógeno Verde (2023 - 2030) plantea una serie de esfuerzos público-privado que incluye financiamientos e incentivos para proyectos de hidrógeno verde, con el fin de aprovechar la abundancia de recursos renovables, como la radiación solar en el norte y la eólica en el sur.
Así, la producción de hidrógeno verde a gran escala permitiría abastecer tanto al mercado nacional como exportar energía limpia, posicionando a Chile como un líder en la industria del hidrógeno y abriendo el mercado automotor a una nueva generación de automóviles cero emisiones.
¿Qué es un Auto de Hidrógeno?
Los autos de hidrógeno ya son una realidad en Chile y un nuevo avance en el desarrollo de la electromovilidad. También conocidos como Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV), este tipo motores permiten reducir la huella de carbono en el transporte, gracias a una innovadora tecnología que utiliza el hidrógeno como fuente de energía.
Estos motores de cero emisiones son esencialmente eléctricos, pues son impulsados por electricidad generada por el gas.
El Futuro del Hidrógeno en el Sector Automotriz
El futuro del hidrógeno en el sector automotriz depende de una serie de factores, incluidos los avances tecnológicos, las políticas gubernamentales y la inversión en infraestructura. Si bien la adopción generalizada de vehículos de hidrógeno enfrenta desafíos, existen razones para ser optimistas:
- Reducción de Costos: Se espera que los costos de las pilas de combustible y la producción de hidrógeno disminuyan a medida que la tecnología madure y se produzca a mayor escala. La innovación en materiales y procesos de fabricación puede reducir los costos significativamente.
- Inversión en Infraestructura: Los gobiernos y las empresas privadas están invirtiendo en la infraestructura de repostaje de hidrógeno. A medida que la infraestructura se expanda, la adopción de vehículos de hidrógeno será más factible.
- Hidrógeno Verde: La producción de hidrógeno verde a partir de energías renovables es fundamental para que el hidrógeno sea una solución verdaderamente sostenible. La electrólisis del agua utilizando energía solar o eólica puede producir hidrógeno sin emisiones de gases de efecto invernadero.
- Aplicaciones de Nicho: El hidrógeno puede ser particularmente adecuado para aplicaciones de nicho, como vehículos comerciales, autobuses, trenes y vehículos de larga distancia, donde la autonomía y el tiempo de repostaje son críticos.
- Políticas de Apoyo: Las políticas gubernamentales que apoyan la producción, el transporte y el uso de hidrógeno pueden acelerar su adopción. Los incentivos fiscales, las subvenciones y las regulaciones pueden fomentar la inversión en la tecnología del hidrógeno.
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