Debido a los retos que implica la electrificación del transporte pesado (HDV) con baterías, el hidrógeno ha tomado la delantera como solución alternativa, con dos tecnologías que están ganando fuerza: hidrógeno gaseoso comprimido (CGH2) a 700 bar e hidrógeno líquido (LH2). Cada tecnología tiene sus propias ventajas y desafíos en términos de almacenamiento, autonomía, eficiencia energética y costes.
Tecnologías de Almacenamiento de Hidrógeno
Hidrógeno Gaseoso Comprimido (CGH2) a 700 Bar
El hidrógeno gaseoso comprimido (CGH2) a 700 bar es una de las soluciones más ampliamente utilizadas debido a la disponibilidad de infraestructura y a los avances tecnológicos en tanques de almacenamiento de alta presión. Estos tanques permiten almacenar el hidrógeno a altas densidades energéticas sin necesidad de enfriamiento extremo. Sin embargo, esta tecnología requiere compresores de alta presión, lo que puede aumentar los costos operativos de las estaciones de repostaje.
Hidrógeno Líquido (LH2)
Por otro lado, el hidrógeno líquido (LH2) tiene una mayor densidad energética volumétrica, lo que permite almacenar más hidrógeno en menos espacio, aunque su manejo requiere temperaturas criogénicas (-253°C), añadiendo complejidad a la infraestructura.
Ejemplos de Fabricantes y Vehículos
- Nikola, Toyota, Volvo y Hyundai: Líderes en el desarrollo de camiones de CGH2 a 700 bar. Un ejemplo concreto es el Nikola Tre, que utiliza tanques de 70 kg de hidrógeno comprimido a 700 bar, ofreciendo una autonomía de hasta 800 km.
- Daimler Truck: A la vanguardia en el desarrollo de camiones que utilizan hidrógeno líquido (LH2). El Mercedes-Benz GenH2 Truck está diseñado para aplicaciones de largo recorrido, con una capacidad de 88 kg de hidrógeno líquido (44 kg en cada tanque), proporcionando una autonomía de más de 1000 km.
Diferencias entre Tanques de CGH2 y LH2
Tanques de CGH2
Ventajas:
- Los tanques de hidrógeno comprimido a 700 bar son más seguros en el manejo a temperaturas ambiente y no requieren sistemas criogénicos avanzados.
- Son menos susceptibles a pérdidas por evaporación a largo plazo y tienen una mayor flexibilidad operativa en aplicaciones cotidianas.
Desventajas:
- Son más voluminosos y pesados, lo que puede reducir el payload del vehículo.
- Los costos de fabricación son más altos debido a la necesidad de materiales avanzados, como la fibra de carbono, para soportar las altas presiones.
Tanques de LH2
Ventajas:
- Los tanques de hidrógeno líquido tienen una mayor densidad energética, permitiendo almacenar más hidrógeno en un espacio reducido.
- Son ideales para aplicaciones de largo recorrido y permiten repostajes más rápidos.
Desventajas:
- Requieren sistemas criogénicos avanzados para mantener el hidrógeno a -253°C, lo que aumenta la complejidad del sistema.
- Susceptibles a pérdidas de hidrógeno por evaporación si no se utiliza rápidamente (boil-off).
Conclusiones
Tanto el hidrógeno comprimido como el hidrógeno líquido presentan ventajas y desventajas que se deben considerar al seleccionar la mejor solución para vehículos pesados (HDV). El CGH2 ofrece una infraestructura más estable y menores requerimientos técnicos en cuanto a almacenamiento. En cambio, el LH2 permite mayores autonomías y un mejor uso del espacio, aunque implica una complejidad técnica mayor debido a las bajas temperaturas requeridas para su almacenamiento.
¿Quieres conocer los costos asociados a las estaciones de repostaje de hidrógeno (HRS) para ambas tecnologías? Estate atento a nuestra próxima entrada en el blog.
Referencias:
Liquid Hydrogen storage for (on-road) mobile applications
Autor: Antonio López García
Fecha de publicación: 04/10/2024
