¿Es el hidrógeno la solución a las emisiones?


Andrew Goddard, presidente del organismo comercial independiente, Verificación de especificaciones de lubricantes (VLS), analiza si el hidrógeno podría ser una solución viable al desafío de las emisiones y su impacto potencial en la industria de los lubricantes.


joy en día, el debate sobre el futuro del transporte automotor se ha centrado casi por completo en los vehículos eléctricos. Los gobiernos y los fabricantes de equipos originales, tanto para vehículos de pasajeros como comerciales, ven en los vehículos eléctricos a batería la clave para lograr los objetivos de neutralidad en carbono.

Sin embargo, los vehículos eléctricos pueden no ser una solución viable a largo plazo si la escasez de litio, la autonomía limitada y la vida útil relativamente corta de la batería continúan obstaculizando los avances tecnológicos para este tipo de producto. Además, el gran volumen de infraestructura de carga requerida, en un período de tiempo tan corto, significa que algunas empresas están buscando otras opciones, como el hidrógeno. Las voces dicen que la electricidad pura puede no ser la única solución.

La tecnología de celdas de combustible de hidrógeno ha estado con nosotros durante casi dos siglos, desde que Sir William Grove la desarrolló por primera vez en 1839. Los motores de celdas de combustible de hidrógeno solo requieren que el hidrógeno y el oxígeno reaccionen juntos en una celda especial para producir electricidad que luego se puede utilizar. en una batería para alimentar un motor eléctrico. El primer vehículo de pila de combustible de hidrógeno disponible comercialmente que apareció fue el Hyundai Tucson en 2013, seguido dos años después por el Toyota Mirai. JLR recientemente comenzó a probar vehículos con celdas de combustible de hidrógeno. Shell, Volvo y Daimler están considerando el hidrógeno como una opción para los vehículos comerciales.

Cientos de estaciones de servicio en toda Europa ya están listas para dispensar hidrógeno para estos vehículos. El hidrógeno en sí mismo se puede producir a partir de una variedad de recursos domésticos, incluidas las energías renovables como la energía solar y eólica, así como el gas natural, la energía nuclear y la biomasa. Pero, ¿cuáles son los desafíos de los lubricantes para esta tecnología que Toyota llama el futuro del automóvil?

Los vehículos eléctricos de pila de combustible o batería de hidrógeno tienen requisitos de fluidos totalmente diferentes a los de los motores de combustión interna diésel o gasolina. Los fabricantes de lubricantes se han esforzado por desarrollar fluidos que satisfagan las necesidades de estos vehículos eléctricos, abordando el aumento de la oxidación y la necesidad de disipar el aumento de calor generado alrededor de las unidades de potencia.

Partes que se mueven

Pero el hidrógeno también se puede usar como combustible para hacer funcionar los vehículos, mezclándolo con aire para producir combustión en un motor de tipo casi convencional. Esta podría ser una buena noticia para los fabricantes de lubricantes, ya que los motores impulsados ​​por hidrógeno siempre necesitarán algún tipo de lubricación en el cárter para funcionar de manera eficiente. Los pistones y otras piezas móviles deberán lubricarse para que el motor funcione correctamente.

La baja energía de ignición del hidrógeno asegura una fácil ignición de una mezcla ultra-pobre con aire. Pero como cualquier solución de combustible, tiene sus inconvenientes con el encendido prematuro y la detonación. El proceso de combustión de un vehículo de hidrógeno produciría NOx que tendría que ser limpiado por reducción catalítica selectiva antes de las emisiones de escape, como lo hacemos actualmente con los vehículos ICE tradicionales y el requisito de los gases de escape de los dispositivos de postratamiento. Además, para ser utilizable, el hidrógeno debe convertirse de gas a líquido, lo que significa que el motor debe operar a presiones muy altas. Durante el funcionamiento del motor, siempre se producirá una explosión debido a la rápida acumulación de presión y la baja densidad del gas hidrógeno.

Cuando los gases de escape ingresan al cárter, pueden condensarse sin la ventilación adecuada. Con la gasolina o el diésel, se produce agua como subproducto del proceso de combustión y lo mismo ocurre con el hidrógeno, pero más. El agua producida como subproducto del proceso de combustión se mezclará con el lubricante y reducirá su capacidad lubricante. Por lo tanto, existe un riesgo real de un mayor desgaste del motor. Deben desarrollarse lubricantes específicos para hacer frente a esta dilución. Se debe usar un lubricante compatible con una mayor concentración de agua en el cárter, para que pueda soportar los mayores niveles de humedad mientras mantiene el motor completamente lubricado.

Considerar

Queda por ver si los vehículos de hidrógeno o de pila de combustible de hidrógeno se convertirán en una alternativa viable a los vehículos eléctricos de batería. El gobierno del Reino Unido ha señalado su intención de considerar el hidrógeno como una opción atractiva para al menos algunas formas de transporte, y recientemente anunció 11,2 millones de libras esterlinas en fondos para desarrollar y fabricar tecnología de celdas de combustible de hidrógeno a bajo costo para autobuses y crear un centro de excelencia en hidrógeno. . en Irlanda del Norte.

Cualesquiera que sean las soluciones desarrolladas por la industria automotriz, los fabricantes de lubricantes estarán atentos, listos para desarrollar los productos necesarios para el buen funcionamiento de los motores.


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