Los vehículos de hidrógeno están equipados con un depósito reforzado que se alimenta a una presión de 700 bares. Este depósito alimenta una pila de combustible que convierte el hidrógeno en electricidad, accionando un motor eléctrico para propulsar el vehículo. En el caso de los turismos, esta tecnología está muy avanzada. Sin embargo, el hidrógeno no es actualmente una opción para los vehículos pequeños, como los scooters eléctricos y las motocicletas, ya que el aumento de presión durante el repostaje sería demasiado grande.
Investigadores del Instituto Fraunhofer de Tecnología de Fabricación y Materiales Avanzados IFAM de Dresde han encontrado la solución al problema: un combustible basado en el hidrógeno ideal para los vehículos pequeños al que han bautizado como Powerpaste. Se trata de una pasta que almacena el hidrógeno en forma química a temperatura ambiente y presión atmosférica para liberarlo después a demanda, según explica Marcus Vogt, investigador asociado del Fraunhofer IFAM.
Dado que la Powerpaste sólo empieza a descomponerse a temperaturas de unos 250 °C, sigue siendo segura incluso cuando una e-scooter está parado bajo un sol abrasador durante horas. Además, repostar es extremadamente sencillo. En lugar de ir a la estación de servicio, los conductores sólo tienen que sustituir un cartucho vacío por uno nuevo y rellenar el depósito con agua de la red. Esto se puede hacer tanto en casa como en marcha.
El material de partida de Powerpaste es el magnesio, uno de los elementos más abundantes y, por tanto, una materia prima fácilmente disponible. El polvo de magnesio se combina con el hidrógeno para formar hidruro de magnesio en un proceso que se lleva a cabo a 350 °C y a una presión atmosférica de cinco a seis veces superior. A continuación, se añade un éster y una sal metálica para formar el producto final.
A bordo del vehículo, la Powerpaste se libera mediante un émbolo. Cuando se añade agua desde un depósito situado a bordo, la reacción resultante genera gas hidrógeno en una cantidad ajustada dinámicamente a las necesidades reales de la pila de combustible. De hecho, sólo la mitad del hidrógeno procede de la pasta, el resto proviene del agua añadida.
"La Powerpaste tiene así una enorme densidad de almacenamiento de energía", dice Vogt. "Es sustancialmente superior a la de un depósito de alta presión de 700 bares. Y en comparación con las baterías, tiene una densidad de almacenamiento de energía diez veces mayor". Esto significa que ofrece una autonomía comparable, o incluso superior, a la de la gasolina. Y también proporciona una mayor autonomía que el hidrógeno comprimido a una presión de 700 bares.
No solo para las motos
El investigador añade que gracias a su enorme densidad de almacenamiento de energía, Powerpaste es también una opción interesante para los coches, los vehículos de reparto y los extensores de autonomía en los vehículos eléctricos con batería. Asimismo, podría ampliar considerablemente el tiempo de vuelo de los grandes drones, que podrían volar durante varias horas en lugar de sólo 20 minutos. Esto sería especialmente útil para los trabajos de reconocimiento, como la inspección de la silvicultura o de las líneas eléctricas.
En otro tipo de aplicaciones, los campistas también podrían utilizar la Powerpaste en una pila de combustible para generar electricidad y alimentar una cafetera o una tostadora, por ejemplo.
Otro punto a su favor es que, a diferencia del hidrógeno gaseoso, este producto no requiere una infraestructura costosa. Así, en los lugares donde no haya estaciones de servicio de hidrógeno, las gasolineras normales podrían vender Powerpaste en cartuchos o botes. La pasta es fluida y bombeable. Por lo tanto, puede suministrarse mediante una línea de llenado estándar, utilizando un equipo relativamente barato.
El Instituto está construyendo actualmente una planta de producción de Powerpaste en el Centro de Proyectos Fraunhofer de Almacenamiento de Energía y Sistemas ZESS. Programada para entrar en funcionamiento en 2021, esta nueva instalación será capaz de producir hasta cuatro toneladas de la planta al año.
