Startup francesa presenta un motor de combustión de 5 tiempos alimentado por hidrógeno para descarbonizar el transporte pesado

Actualizado: 05/07/2024

En un mundo cada vez más consciente de la necesidad urgente de soluciones sostenibles para el cambio climático, la empresa francesa Efficient Hydrogen Motors (EHM) se destaca al anunciar su plan para producir en serie un motor de 5 tiempos alimentado por hidrógeno. Este desarrollo promete ser un avance significativo en el esfuerzo por descarbonizar los transportes pesados, un sector notoriamente difícil de abordar debido a sus altas demandas de energía y su dependencia de los combustibles fósiles.

Hidrógeno: El Combustible del Futuro

El hidrógeno es una fuente de energía versátil que puede usarse para generar electricidad, alimentar industrias y propulsar vehículos. A pesar de haber sido utilizado por la humanidad durante siglos, su potencial está recibiendo una atención sin precedentes en la actualidad debido a su capacidad para combatir el cambio climático. Cuando el hidrógeno reacciona con el oxígeno, solo produce agua, electricidad y calor, sin emitir dióxido de carbono (CO2) gracias a su falta de carbono. En este contexto, EHM emerge como una pionera, apostando por la propulsión a hidrógeno como una solución viable y ecológica.

Un Motor de Hidrógeno Innovador

EHM ha desarrollado una tecnología de motor de hidrógeno diseñada específicamente para el sector industrial y el transporte pesado. A diferencia de las células de combustible de hidrógeno, que convierten el combustible en electricidad para alimentar un motor eléctrico, EHM ha optado por una ruta innovadora: la inyección directa de hidrógeno en la cámara de combustión. Esta tecnología, protegida por cinco patentes, representa un enfoque distinto y potencialmente más eficiente para la utilización del hidrógeno como fuente de energía.

Enfoque en el Mercado y Producción

Con planes de recaudar 100 millones de euros en los próximos tres años, EHM tiene como objetivo establecer una unidad de producción en Châteaulin, Finistère, en colaboración con la región de Bretaña. Inicialmente, la empresa se concentrará en el mercado de los generadores eléctricos, con planes futuros de expandirse al sector del transporte pesado, ofreciendo soluciones para camiones de basura, barcos de pesca y camiones de transporte. La fábrica, que se espera que emplee a unas cincuenta personas, tiene como meta producir inicialmente 3,500 unidades al año, con planes de aumentar la producción a 9,000 unidades anuales.

Ventajas del Motor de 5 Tiempos

El motor de EHM introduce un ciclo revolucionario de cinco tiempos, que según la empresa, mejora la fiabilidad y aborda el problema de la preignición, un desafío común en los motores de combustión de hidrógeno de cuatro tiempos. Este diseño innovador no solo aumenta el rendimiento sino que también supera significativamente la eficiencia de los motores térmicos tradicionales, con un rendimiento superior al 50% comparado con el 37% promedio de los últimos. Además, el modelo que EHM planea producir alcanzará una potencia de 360 caballos de fuerza (265 kW), marcando un hito en la propulsión a hidrógeno.

Más información: Inicio | EHM

Hidrógeno como Combustible: Una Alternativa Limpia y Sostenible

El hidrógeno, el elemento más abundante en el universo, se perfila como un protagonista clave en la transición hacia una economía baja en carbono. Su potencial como combustible limpio y sostenible es inmenso, especialmente en sectores donde otras formas de energía renovable, como la solar o la eólica, encuentran limitaciones. A continuación, exploramos las características que hacen del hidrógeno una opción energética prometedora para el futuro.

Características Únicas del Hidrógeno

• Alta Densidad Energética: Por peso, el hidrógeno contiene casi tres veces más energía que el gas natural, lo que lo convierte en una fuente altamente eficiente de energía.
• Combustión Limpia: Al quemarse, el hidrógeno solo produce agua como subproducto, eliminando las emisiones de gases de efecto invernadero y contribuyendo significativamente a la reducción de la contaminación atmosférica.
• Versatilidad: Puede ser utilizado en una amplia gama de aplicaciones, desde la generación de electricidad hasta el combustible para vehículos y el calentamiento de espacios, ofreciendo una solución integral para diversas necesidades energéticas.

Producción de Hidrógeno

La producción de hidrógeno puede lograrse mediante varios métodos, siendo los más comunes la electrólisis del agua y el reformado de gas natural. La electrólisis, que implica dividir el agua en oxígeno e hidrógeno utilizando electricidad, se destaca por su potencial para ser completamente limpia, especialmente si se utiliza electricidad procedente de fuentes renovables. Por otro lado, el reformado de gas natural es actualmente más económico, aunque genera emisiones de CO2. Sin embargo, el desarrollo de tecnologías de captura y almacenamiento de carbono promete mitigar este impacto ambiental.

Retos y Oportunidades

El principal desafío para la adopción masiva del hidrógeno como combustible radica en su infraestructura de producción, almacenamiento, transporte y distribución. Aunque el costo de las tecnologías relacionadas con el hidrógeno ha disminuido en los últimos años, la inversión inicial aún es considerable. Además, es necesario desarrollar normativas y estándares de seguridad específicos para su manejo.

A pesar de estos retos, el hidrógeno ofrece oportunidades únicas para acelerar la descarbonización de sectores difíciles de abatir, como el transporte pesado, la industria química y la producción de acero. Además, su capacidad para almacenar energía a gran escala lo convierte en un complemento ideal para las fuentes renovables intermitentes, facilitando la transición hacia un sistema energético más flexible y resiliente.

Funcionamiento de un Motor de Hidrógeno

Un motor de hidrógeno, en esencia, opera bajo el mismo principio básico que un motor de combustión interna tradicional que utiliza gasolina o diésel. Sin embargo, en lugar de combustibles fósiles, utiliza hidrógeno como fuente de energía. Esta alternativa presenta una solución mucho más limpia y sostenible, dado que el único subproducto de la combustión del hidrógeno es el vapor de agua. A continuación, se detalla cómo funciona un motor de hidrógeno:

1. Inyección de Hidrógeno

El proceso comienza con la inyección de hidrógeno en la cámara de combustión del motor. En los motores de hidrógeno más avanzados, como el motor de 5 tiempos desarrollado por EHM, el hidrógeno se inyecta directamente en la cámara de combustión a alta presión. Esta técnica de inyección directa mejora la eficiencia del motor y reduce el riesgo de detonaciones prematuras, un desafío común en la combustión de hidrógeno.

2. Mezcla con el Oxígeno

Una vez inyectado en la cámara, el hidrógeno se mezcla con el oxígeno del aire. Esta mezcla de hidrógeno y oxígeno es altamente inflamable y se prepara para la ignición. En los motores de hidrógeno, es crucial controlar con precisión la proporción de la mezcla para maximizar la eficiencia y evitar la preignición o la detonación.

3. Ignición y Combustión

La mezcla de hidrógeno y oxígeno se enciende mediante una chispa generada por las bujías del motor. La combustión del hidrógeno produce una expansión rápida de gases calientes, que empujan el pistón hacia abajo en el cilindro. Este movimiento del pistón se transfiere a través del cigüeñal, generando el movimiento mecánico necesario para propulsar el vehículo.

4. Expulsión de Emisiones

Tras la combustión, el único subproducto emitido por el escape es vapor de agua, eliminando las emisiones nocivas de CO2 y otros gases de efecto invernadero típicos de los motores de combustión interna que funcionan con combustibles fósiles. Esta característica hace del motor de hidrógeno una alternativa extremadamente limpia y sostenible.

Ventajas y Desafíos

Ventajas:

• Emisiones Cero: Los motores de hidrógeno solo emiten vapor de agua, contribuyendo significativamente a la reducción de la contaminación del aire y la lucha contra el cambio climático.
• Alta Eficiencia: Especialmente en el caso de los motores de hidrógeno de 5 tiempos, la eficiencia energética puede superar significativamente la de los motores de combustión interna tradicionales.
• Uso de Combustible Renovable: El hidrógeno puede producirse a partir de fuentes renovables, ofreciendo un ciclo energético sostenible.

Desafíos:

• Infraestructura de Abastecimiento: La falta de una infraestructura de abastecimiento de hidrógeno ampliamente disponible limita la adopción generalizada de vehículos de hidrógeno.
• Costos de Producción: Aunque está disminuyendo, el costo de producción de hidrógeno, especialmente mediante métodos ecológicos como la electrólisis del agua, sigue siendo un obstáculo.
• Almacenamiento y Transporte: El hidrógeno requiere sistemas de almacenamiento y transporte especializados debido a su baja densidad y alta reactividad.