Viento para automóviles de hidrógeno

DIALOGO CON RAMIRO RODRIGUEZ Y EZEQUIEL LEIVA, INVESTIGADORES DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE CORDOBA

En busca de energías alternativas a los hidrocarburos, un proyecto de investigación de la Universidad de Córdoba intenta producir combustible sustentable a partir de hidrógeno y la energía de vientos locales.

–Bueno, ustedes están trabajando en un proyecto conjunto...

Ramiro Rodríguez: –Sí, un proyecto que se basa en la producción de hidrógeno con el fin de producir un combustible sustentable.
–¿Qué quiere decir “sustentable”? R. R.: –La idea es que su disponibilidad sea garantizada tanto en cuanto a la accesibilidad como al uso en gran escala, y por otro lado que el impacto ambiental sea limitado.
Ezequiel Leiva: –El proyecto que estamos desarrollando se inicia hace unos cinco años, y se llama algo así como “Factibilidad técnica, económica y ambiental de la producción de hidrógeno en la provincia de Córdoba a partir de energía eólica, a partir de mediciones de campo”. Lo que hicimos nosotros fue colocar instrumentos de medición en distintas partes de Córdoba para medir el viento. En Chubut hay un Centro Regional de Energía Eólica, en el que se ha hecho un mapa teórico de la disponibilidad de recursos eólicos en la Argentina. Este mapa apareció cuando nosotros ya estábamos trabajando en el proyecto, y nos facilitó bastante las cosas. Ahora hemos colocado una torre en el sur de Córdoba y otro instrumento de medida en un lugar que se llama Las Vertientes.
–¿Y además de mediciones? E. L.: –Hicimos una medición de la disponibilidad de energía eólica para la producción de hidrógeno. Eso implica una serie de cosas, como evaluar el recurso eólico que hay en un determinado lugar. La provincia de Córdoba se divide en distintos departamentos, y nosotros hicimos una estimación de la cantidad de energía que habría en cada uno de ellos para producir hidrógeno.
–¿Pensado como combustible? R. R.: –Sí. Por un lado, entonces, hicimos la evaluación teórica y por el otro lado hicimos medidas con las cuales validamos esa evaluación. A partir de eso determinamos que el transporte automotor de Córdoba se podría sostener totalmente a partir de hidrógeno producido gracias a la energía eólica.
E. L.: –Tiene los recursos suficientes para ello. Y estamos hablando de todo el transporte automotor. Por ejemplo, en Río Cuarto, uno de los lugares con mayores recursos eólicos, podría generarse hasta diez veces la cantidad de hidrógeno que hace falta para el transporte que ahora se realiza mediante combustible, si se pusieran suficientes generadores. La potencialidad está.
R. R.: –Bueno, la otra parte del proyecto es montar, en el Instituto Interuniversitario Aeronáutico, un generador eólico que vamos a conectar a un electrolizador. La idea es transformar la energía eléctrica en energía química para poder almacenarla.
–Claro, el problema es que la energía eólica no se puede almacenar. E. L.: –Exacto.
–¿Cómo funciona el hidrógeno? R. R.: –Hay varias posibilidades. La más trivial es usarlo por combustión: uno podría quemarlo e incluso calentar el hogar sin tener peligro de intoxicación.
–Otra forma es por fusión... y para eso faltan siempre quince años. E. L.: –Sí. La otra forma es en un motor a explosión. Se puede modificar el motor de un auto, básicamente la inyección, para que funcione a hidrógeno. En principio, uno no puede mezclar los gases antes, tiene que inyectar directamente el hidrógeno al cilindro para evitar problemas de explosión. Sin embargo, hay una posibilidad que se llama GNC Plus, en la cual uno podría mezclar el hidrógeno con gas natural y eso podría usarse bien en un motor convencional, como para estirar el gas natural. Todavía es necesario estudiar algunas cosas, pero ya hay motores de explosión que andan a hidrógeno y andan bien. Es una tecnología que existe.
–¿Y qué es lo que sigue? R. R.: –Lo que sigue son las celdas de combustible, o pilas de combustible. Son lo opuesto al electrolizador: en la celda de combustible tenemos hidrógeno y oxígeno, que producen agua en una reacción muy exoergónica. Pero esa energía uno la aprovecha electroquímicamente, no la transforma en calor.
–¿Cómo es eso? R. R.: –El truco es poner en una de las celdas el hidrógeno que pierde electrones, y por otro lado el oxígeno que gana electrones. En lugar de ponerlos en contacto de manera inmediata, uno los hace pasar por un circuito, y es ahí donde se genera la corriente eléctrica. Que es como funciona una batería también.
E. L.: –Hay un electrolito (es decir, una membrana capaz de conducir el protón). Cuando al hidrógeno le saco los electrones, me queda un protón. Ese protón tiene que caminar y encontrarse con el oxígeno, que se reduce para formar agua.
–¿Cómo va el protón hasta el oxígeno? E. L.: –Mediante membranas, que son membranas de tipo ácido. Cuando llega a donde está el oxígeno, forma agua. Jugando un poco con las ecuaciones y viendo un poco de termodinámica, uno encuentra que la eficiencia de estos dispositivos es mucho más alta que un motor a combustión interna: puede ser superior al 60 por ciento.
–¿Y en qué estado están esas cosas? R. R.: –Esto tiene una serie de problemas, obviamente.
–¿Por ejemplo, cuáles? R. R.: –Primero: el hidrógeno tiene poca densidad de energía. Si yo en un tubo de GNC cargo hidrógeno a la misma presión, tengo un tercio de la cantidad de energía. Es decir: si en un auto a GNC ando a 120 kilómetros, poniendo hidrógeno en el mismo recipiente voy a poder ir a 40. ¿Qué se hace para eso? Una de las posibilidades es comprimir más, el triple. Pero para eso hay que mejorar la calidad del material. Lo que pasa es que con estos temas de nuevas tecnologías hay que ser muy cuidadoso, no puede ocurrir ni un solo accidente. Porque a la primera que pase algo grave, la tecnología se descarta. Otra solución es buscar materiales que almacenen hidrógeno. El problema de esto es el costo.
E. L.: –La pregunta suya apunta a saber por qué estas cosas no se implementan. A mí me parece que ahora la mejor respuesta es que es más barato gastar petróleo que ganar energía. Si yo tengo que hacer una salsa de tomate, es mucho más fácil ir a la despensa y agarrar una lata de tomate que ponerme a sembrar y cosechar tomates. Pero la diferencia es que las latas de tomate se van a acabar, mientras que el tomate es lo sustentable. Es lo mismo que pasa con las energías. En ese sentido, la comparación entre el hidrógeno y el petróleo no es justa.
R. R.: –El tema con el hidrógeno es que es una de las formas más fáciles de almacenar químicamente. Es una reacción muy simple.
–¿Cuál es la reacción de producción de hidrógeno? R. R.: –Está el protón, viene el electrón y listo. La reacción es muy simple. Hay otros compuestos, por ejemplo derivados del azufre, que también tienen mucha energía, pero es muy caro sintetizarlos. En el hidrógeno es realmente muy simple, por eso creo que es una de las opciones más fáciles que podemos tener.
E. L.: –Y además el hidrógeno se saca del agua y no de los hidrocarburos. En ese caso se cumpliría el sueño de Verne: uno saca el hidrógeno del agua, lo combina con oxígeno y vuelve a obtener agua.
–¿Y la energía de dónde salió? R. R.: –Del viento, o del sol.
E. L.: –Seguimos ordeñando el sol.
R. R.: –Y es una fuente que nos va a durar mucho tiempo.
–¿Qué más? R. R.: –Volviendo al tema del almacenamiento, hay gente que está estudiando cuáles son los mejores materiales para almacenar el hidrógeno. Hay algunos materiales que son capaces de “chupar” el hidrógeno como una esponja y luego ir liberándolo a una presión razonable. Es toda una rama de la investigación que se está desarrollando ahora. El problema es que los materiales buenos son caros, y los que no son caros no son rápidos en la liberación del hidrógeno. La otra forma es usar hidrógeno líquido a unos 270 grados bajo cero. Hay mucho gasto de energía para enfriar ahí, y eso es un problema. Nosotros estamos estudiando materiales a base de carbono, porque sería deseable encontrar algún material que sea barato. Ese es el tema que estamos investigando ahora. Pero es muy difícil.
–¿Y cuándo va a haber un auto de esos? E. L.: –¿En la Argentina o en el mundo? Porque las primeras marcas del mundo ya tienen su auto a hidrógeno. Lo que pasa es que también hace falta la infraestructura para cargar los autos a hidrógeno. Ya hay algunas estaciones de servicio en el mundo así; incluso hay una en Santa Cruz. El problema es que todo el mundo quiere emular las ventajas que tiene el petróleo, y eso es muy difícil. Es difícil lograr emular lo que a la naturaleza le llevó varios millones de años.