Toyota señala haber hecho varios avances con células de combustible de hidrógeno para hacerlas mucho más baratas, lo que permitirá a la empresa vender un coche con esta tecnología de baja contaminación en 2015, varios años antes que sus competidores.
El coche será caro: entre 50.000 y 100.000 dólares (37.000 y 74.000 euros). Pero supone una gran mejora con respecto al coste de millones de dólares de los vehículos experimentales de células de combustible en los últimos años.
Toyota mostrará una versión conceptual del vehículo, con una célula de combustible en vez de un motor, este mes en el Salón del Automóvil de Tokio (Japón). Aunque el concepto podría no parecerse exteriormente al coche final, merece prestar atención al sistema de células de combustible en el interior porque es probable que sea similar al de la versión de producción. Toyota asegura que el sistema de célula de combustible es más pequeño y utiliza mucha menos cantidad de un costoso ingrediente (platino) que versiones anteriores.
Al igual que una batería, una célula de combustible produce electricidad. Pero a diferencia de aquella, su alimentación proviene de un tanque de hidrógeno. Dentro de la célula de combustible, el platino actúa como catalizador y facilita las reacciones entre el hidrógeno y el oxígeno, produciendo la electricidad que alimenta el coche y el vapor de agua que sale del tubo de escape. Y mientras que las baterías en los vehículos eléctricos pueden tardar horas en recargarse, un tanque de hidrógeno se puede rellenar en aproximadamente el tiempo necesario para llenar un tanque de gasolina convencional.
Sin embargo, por ahora esta ventaja se ve limitada ya que no existen muchos lugares donde abastecer combustible para un vehículo de hidrógeno. Otros fabricantes de automóviles, como General Motors, planean vender vehículos de células de combustible alrededor de 2020, fecha en la que los costes probablemente hayan bajado aún más y existan más lugares donde abastecer combustible. Varios gobie os están financiando estaciones de combustible de hidrógeno.
Aunque todavía existen dificultades para fabricar células de combustible para vehículos de gran consumo, los fabricantes afirman que, en última instancia, podrían incluso cumplir con regulaciones globales de gases de efecto inve adero más estrictas y lograr una mayor economía de combustible, así como con las exigencias de contaminación cero que cada vez más coches deben cumplir, como los vendidos en Califo ia (EEUU). Los vehículos de células de combustible podrían ser más atractivos que los vehículos con baterías ya que, al margen de los tiempos de recarga más rápidos, por lo general poseen un mayor rango de conducción.
Los vehículos de células de combustible también podrían permitir a los consumidores aprovechar el gas natural de bajo coste en lugares como Estados Unidos, ya que este gas es la fuente más barata de hidrógeno. Aunque la producción de hidrógeno a partir de la liberación de gas natural emite dióxido de carbono, las emisiones supondrían alrededor de la mitad que las de los coches de gasolina de hoy día.
Toyota ha reducido significativamente la cantidad de platino necesaria en las células de combustible y podría hacer que la cantidad bajara a un nivel comparable a la que los coches ya usan en los convertidores catalíticos, señala el director general de control del sistema de propulsión en el Centro Técnico de Toyota en Gardena, Califo ia, Justin Ward. Los vehículos de células de combustible no usarán convertidores catalíticos, ya que no emiten contaminantes.
Toyota ha reducido la cantidad de platino mediante la modificación del catalizador para que sea más eficaz (la compañía no ha señalado exactamente cómo lo ha hecho) y mediante el desarrollo de equipos de precisión para aplicar el catalizador y asegurarse de que no se desperdicia nada. "Hace algunos años literalmente usábamos espátulas para aplicar el platino", afirma Ward.
Otra razón por la que el sistema es más barato es porque requiere un menor número de células de combustible que en los coches conceptuales anteriores. Toyota lo ha logrado, en parte, mediante la mejora del diseño de la célula. Las reacciones de generación de electricidad dentro de la célula se llevan a cabo en dos electrodos separados por una membrana que permite a los iones de hidrógeno pasar de un lado de la célula al otro. Los ingenieros de Toyota modificaron la membrana para permitir que los protones pasaran más libremente, lo que aumenta la cantidad de energía que cada célula de combustible puede generar.
Toyota está tomando prestada tecnología de sus vehículos híbridos para ampliar el alcance de conducción de los coches entre recargas. Las células de combustible, al igual que los motores convencionales, son más eficientes cuando funcionan a una velocidad constante, en lugar de aumentar o disminuir rápidamente la potencia durante la aceleración y el frenado. Así que Toyota ha añadido una batería al coche de hidrógeno para proporcionar aumentos de potencia durante la aceleración, reduciendo así la tensión sobre la célula de combustible.