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Las tecnologías
de almacenamiento de
hidrógeno en vehículos y
su proyección de futuro

Numerosos estudios señalan al hidrógeno como vector energético del futuro y defienden un modelo de sistema energético basado en la generación distribuida a partir
de fuentes renovables (véase, por ejemplo, el bestseller de Jeremy Rifkin “La economía
delhidrógeno”)1. Según estos estudios, la electricidad sobrante durante las horas de
baja demanda se utilizará para generar hidrógeno, que se almacenará y se utilizará
posteriormente, bien para generar electricidad durante las horas de alta demanda,
bien para la propulsión de vehículos. El objetivo de este artículo no es defender ni
rebatir este modelo, sino presentar las tecnologías disponibles hoy en día paraalmacenar el hidrógeno a bordo de vehículos y comentar sus características principales.

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a

-

Andrés Causapé Rodríguez

Ingeniero Industrial de ICAI de la
promoción 2003. Ha trabajado en
proyectos de investigación y desarrollo en el sector ferroviario y en el sector del hidrógeno y las pilas de combustible, concretamente en los
sistemas de almacenamiento y suministro a vehículos.

Comentariosa:
comentarios@icai.es
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Propiedades físicas del hidrógeno
El hidrógeno destaca, dicho coloquialmente, por estar siempre lejos del término medio. Enumeremos algunas de sus principales
características para mostrar este hecho:
a) Su punto de ebullición es extremadamente bajo (-253º C a presión atmosférica)
aunque el incremento de la presión aumenta
ligeramente la temperatura de ebullición,alcanzándose un máximo de -240ºC a 13 bares.
b) Es el menos denso de todos los gases:
0,08376 kg/m3 a 20º C y 1 bar.
c) Su poder calorífico inferior es muy elevado por unidad de masa (119,83 kJ/g frente
a 55,53 kJ/g del metano) pero, debido a su
baja densidad, su poder calorífico inferior por
unidad de volumen es muy bajo (10.050
kJ/m3 frente a, por ejemplo, los 32.560 kJ/m3
del metano a 15º C y 1 bar).
d)Tiene una muy baja energía de activación
y muy amplios rangos de inflamabilidad y explotabilidad, por lo que cualquier mezcla con
aire prende o explota fácilmente: la electricidad

estática, el contacto con una superficie caliente
o incluso el choque de dos metales en sus cercanías son posible fuentes de ignición (por ello
no se encuentra libre en la naturaleza).
e) Es incoloro, inodoro y sullama es invisible.
f) Existen materiales, en especial algunos
aceros, que se vuelven frágiles en contacto
prolongado con el hidrógeno, pudiendo fallar
mecánicamente si este efecto no se tiene en
cuenta.
g) Dado el pequeño tamaño de la molécula, el hidrógeno gaseoso tiene mayor tendencia que otras sustancias a penetrar a través
de pequeñas fisuras, juntas o incluso materiales poliméricos.
Parailustrar el significado de los valores de
densidad y poder calorífico hagamos una
comparación: supongamos un coche con un
depósito de 50 litros de gasolina, es decir,
unos 42 kg en peso y 1.580 MJ de energía almacenada. Para almacenar la misma cantidad
de energía, harían falta 13,2 kg de hidrógeno,
que a 15º C y 1 bar ocuparían 158 m3.

(1)
Como contrapunto, se propone al lector interesado consultar losartículos de Ulf Bossel o de otros autores del
European Fuel Cell Forum, como “The Future of Hydrogen Economy: Bright or Bleak?” o “The Physics of the Hydrogen Economy”.

anales de mecánica y electricidad / julio-agosto 2006

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Naturalmente, este volumen no es viable
para ser transportado a bordo de un coche,
por lo que hay que aumentar la densidad del
gas. Para elloexisten dos alternativas: el almacenamiento como gas a alta presión o el
almacenamiento como líquido a temperaturas criogénicas2.

Hidrógeno comprimido
Como cualquier otro gas, el hidrógeno se
puede comprimir para reducir su volumen
específico. La Figura 1 muestra la densidad
del hidrógeno en función de la presión a una
temperatura de 0º C. En ella se puede ver
que aumentos progresivos de...