¿Cuál es la opinión de Richard Muller (y de cualquier otra persona) sobre los automóviles de hidrógeno?

Hay algunos puntos realmente buenos hechos por los otros carteles aquí, pero también hay muchos comentarios basados ​​en conceptos erróneos sobre el estado actual de los vehículos de hidrógeno. De hecho, es difícil saber por dónde empezar.

¿Qué tal si abordo el problema de las fugas y el daño del tanque? Si hay fugas de hidrógeno en cualquier lugar dentro del vehículo, el suministro de hidrógeno se interrumpe dentro de los tanques. Nunca habrá suficientes fugas para permitir la formación de una mezcla explosiva con suficiente energía para causar daños graves. ¿En cuanto a los tanques dañados y convertidos en torpedos? Esta es una preocupación para los cilindros de gas comprimido estándar, pero no para los tanques tipo III y tipo IV utilizados para automóviles y otras aplicaciones de vehículos.

Parafraseando una historia contada por un representante de Honda hace un par de años: si un Honda Clarity se paralizara por alguna razón en una vía de ferrocarril y llegara un tren que viajaba a 60 millas por hora, el automóvil sería destruido. Sin embargo, los tanques simplemente rebotarían por la pista. Estos tanques son casi indestructibles (se prueban con fuego de rifle militar de calibre 0.50), y se sellan automáticamente si están desconectados del vehículo.

La producción de hidrógeno es problemática hoy. La mayor parte proviene de la reforma de metano a vapor. Sin embargo, la economía de la electrólisis es muy favorable a escala, y a medida que entra en juego más energía renovable, el hidrógeno se ve fantástico en comparación con los combustibles fósiles. No porque los costos del combustible disminuyan, sino por la economía combinada de la economía general del combustible y los beneficios de la reducción de los subproductos de la combustión de combustibles fósiles.

La cuestión del platino también es engañosa. Cuando Ballard y Plug Power desarrollaron celdas de combustible para autobuses y generación de energía estacionaria, necesitaban cátodos a prueba de balas que requerían mucho platino. Una celda de combustible Plug Power necesitaba operar 8700 horas por año durante décadas. Una pila de combustible en un automóvil debe durar aproximadamente 8000 horas durante su vida operativa esperada. Además, la especificación de monóxido de carbono que Ballard, Plug Power y otros proporcionaron fue de 10 ppmV. El estándar automotriz (SAE J2719) para el monóxido de carbono es 200 ppbV, 50 veces menor, lo que reduce drásticamente los requisitos de platino.

No quiero ir punto por punto a través de todos los otros comentarios, pero me gustaría agregar algunas cosas. En primer lugar, pensar en el hidrógeno como un reemplazo para los combustibles fósiles hoy en día está perdiendo el punto. El hidrógeno está llegando a la infraestructura de transporte y encontrará su punto óptimo. No es un reemplazo de arriba hacia abajo de nada, es solo una parte de una solución mayor. Las baterías son parte de esa solución. Las locomotoras diesel son parte de esa solución.

Por último, hay muchos problemas con el hidrógeno como combustible de transporte que hasta ahora nadie ha mencionado. Para mí, estos son los obstáculos reales para una implementación generalizada, pero al menos tienen soluciones de ingeniería.

Para comenzar, el hidrógeno es muy costoso de transportar. Esto se debe en parte a su baja densidad, y en parte a que el enfoque histórico es ineficiente. Los cilindros de tipo I utilizados para la mayoría de los remolques de tubos existentes son muy pesados, y el peso del remolque está restringido a 80,000 libras en los EE. UU. La producción local de hidrógeno, si no en el sitio, elimina el costo de entrega de la ecuación.

Las compañías automotrices quieren que la experiencia de reabastecimiento de combustible imite la de los automóviles de gasolina. Esto significa repostaje de 3 a 5 minutos. Si el tiempo de reabastecimiento de combustible pudiera duplicarse, el costo del equipo y la operación de la estación de reabastecimiento de combustible podría reducirse a la mitad. Eso significa que en lugar de las 100 estaciones de hidrógeno actualmente planificadas para California en los próximos dos años (la última vez que vi que había 24 estaciones minoristas ya abiertas) ¡podríamos estar planeando 200!

Las compañías automotrices quieren que la experiencia del vehículo con celdas de combustible sea especial. Esto significa que el Honda Clarity es realmente un Acura exclusivo, y el Toyota Mirai es realmente un Lexus exclusivo. Para una adopción generalizada necesitamos las celdas de combustible para ir a Civics y Corollas. Afortunadamente, Honda anunció un movimiento en esa dirección en una feria comercial en Long Beach el verano pasado, y tanto Ford como GM han dejado caer pistas similares.

Finalmente, como una pequeña rama de olivo para Richard Muller: si lo desea, puedo tratar de encontrarme con usted para que pueda probar mi Clarity en algún momento cuando esté en el Área de la Bahía. Honda me notificó hoy que debería poder recibir la entrega en algún momento de las próximas dos semanas.

Hasta que el profesor Muller responda, puedo tomar algunas notas. Los autos de hidrógeno son básicamente autos eléctricos, pero en lugar de una batería estándar, tiene un tanque de hidrógeno y una celda de combustible. Las ventajas del hidrógeno son que, en teoría, el combustible de hidrógeno se puede rellenar rápidamente y, por lo tanto, la experiencia será más similar a la de los vehículos de gas / diesel actuales. Las baterías tardan horas en recargarse.

Las desventajas son numerosas. El hidrógeno tiene una densidad de energía extremadamente baja, lo que significa que necesita un tanque de combustible enorme para cualquier rango razonable. Además, el hidrógeno es increíblemente ligero, lo que significa que en un día soleado gran parte del combustible se escapará del tanque. Además, las celdas de combustible utilizadas en automóviles requieren el uso de platino, que es raro y muy costoso. Además, las estaciones de recarga de hidrógeno son aún más raras que las estaciones de carga eléctrica (muchas personas tienen acceso a la carga eléctrica en su garaje). Muchas veces el hidrógeno proviene del agua hidrolizada, que usa mucha electricidad y se pierde mucho en el proceso. Las baterías cargadas directamente desde la red no son mucho menos eficientes en sus pérdidas de carga / recarga. Como tal, el hidrógeno es actualmente una forma relativamente ineficiente de almacenar energía.

Como puede ver, no veo una gran ventaja para los autos de celda de combustible de hidrógeno hasta que se puedan resolver algunos de estos problemas. A medida que el precio por kWh de las baterías se reduce con el tiempo, el caso de los vehículos de hidrógeno se vuelve aún más insostenible.

El inconveniente más obvio e importante de los automóviles alimentados con hidrógeno es la producción económica de hidrógeno como combustible: actualmente, no existe un método económico comprobado para producir hidrógeno como combustible en comparación con cualquier otro combustible a base de HC. Esta limitación es profunda y difícil de superar, al menos en el futuro cercano. Pero a pesar de las muchas limitaciones e inconvenientes que otros ya han señalado, el hidrógeno como combustible todavía tiene muchas perspectivas para el futuro y hay investigaciones activas en curso para que sea un éxito. La forma más prometedora de producir hidrógeno de manera económica es el uso de energía solar para dividir las moléculas de agua en presencia de un catalizador, un proceso llamado fotocatálisis de división de agua. Si este proceso se convierte en realidad y en éxito en el futuro, será quizás y posiblemente el mayor desarrollo tecnológico del siglo actual que cambie por completo el mundo social, económica y geoestratégicamente.

Hay otro problema muy serio con el hidrógeno.

Cuando tiene fugas, como es probable que ocurra en algún momento en algunos vehículos, se necesita muy poca energía para encenderse. Las fugas de una fuente de alta presión pueden encenderse espontáneamente. Una llama de hidrógeno es extremadamente caliente e invisible. No puedes verlo. Sin embargo, lo sentirás cuando pases la mano por él. Si no se enciende, forma fácilmente una mezcla explosiva en el aire, y cuando eso se enciende, los resultados son espectaculares.

Pero ignorando todo esto, si lo almacena en un cilindro de alta presión, por ejemplo a 6000 psi, cuando la válvula se rompe en un accidente, tiene un torpedo o misil en sus manos o, mejor dicho, dejándolos rápidamente. Un torpedo que se mueve a un par de cientos de millas por hora arrastrando una mezcla explosiva no es una perspectiva divertida.

El combustible de hidrógeno no es una buena idea.