Las pilas de combustible por fin funcionan

Cuando dos átomos de hidrógeno se unen a otro de oxígeno, además de producir agua liberan energía eléctrica. Es un descubrimiento del siglo pasado, pero hasta hace unas décadas no se había aprovechado para diseñar un sistema capaz de producir electricidad para el consumo. En los últimos años, Estados Unidos y Japón se han puesto a ello, y ahora la Unión Europea, temiendo perder el tren de una tecnología muy prometedora, lanza una voz de alarma en forma de estrategia a diez años vista en la que pretende implicar a Gobiernos, industrias y centros de investigación.El reto es desarrollar pilas que reproduzcan esta reacción química de la forma más barata posible, con lo que se tendría un método para producir electricidad con un alto rendimiento y sin apenas emisiones contaminantes. Estas pilas de combustible funcionarían en los coches, en los edificios e incluso en las grandes plantas de producción.

Una pila de combustible tiene en. común con las clásicas pilas de bolsillo que ambas convierten directamente energía química en eléctrica, pero poco más. Una pila de combustible de un kilovatio tiene un tamaño aproximado de una caja de zapatos, y una que produzca 200 kilovatios, como los prototipos que desde hace unos años tienen Japón y EE UU, ocupa más o menos lo que una caseta de obra. Básicamente, en el interior de estos. sistemas hay un electrodo con carga eléctrica negativa -ápodo- y otro con carga positiva -cátodo- inmersos en el electrolito, un material que permite el paso de electrones. También hay una entrada de aire. Cuando el gas combustible, casi siempre hidrógeno, entra en la pila, reacciona con el oxígeno del aire y produce electricidad, que un transformador externo convertirá en corriente alterna si es necesario.

Sin contaminantes

El rendimiento del proceso puede llegar al 65% según los tipos de pila, casi el doble que el de las centrales térmicas actuales o que el de los motores de combustión interna y diesel; el único residuo de la reacción propiamente dicha son agua y calor (que también pueden aprovecharse). De hecho, si no fuera porque el hidrógeno debe obtenerse en un reformador a partir de otros compuestos -gas natural, metanol o gases de la biomasa-, las pilas de combustible no producirían ningún contaminante. Aun así, según expertos de las direcciones generales de investigación y desarrollo y de energía de la UE, una pila para un coche que llevara acoplado su reformador y alimentada con metanol produciría entre cien y mil veces menos emisiones contaminantes que un motor de gasolina.Pero "es una tecnología que aún no ofrece las suficientes garantías y resulta demasiado cara", asegura la comisión de la UE en el documento donde plasma su estrategia para fomentar la investigación en este campo durante la próxima década. Las pilas de combustible estuvieron paradas durante mucho tiempo, hasta que en la década de los sesenta el proyecto Apolo se fijó en ellas y fabricó las primeras para alimentar los motores de los cohetes. Desde entonces se han montado varias plantas para crear y probar prototipos. En EE UU ya se ha visto que los autobuses con motores de hidrógeno son posibles, y marcas como Renault, BMW y Rolls-Royce han desarrollado ya modelos de automóviles a pilas.

"Todo el que comercialice pilas ahora, o compre o desarrolle prototipos, sabe que es para aprender de los errores y familiarizarse con la tecnología", dice Manuel Montes, del Ciemat (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas). "Europa va retrasada, pero aún está a tiempo de no perder el tren"

En el caso de los coches, por ejemplo, algunos problemas son el tiempo de autonomía que permiten los depósitos o la poca aceleración inicial, debido a los, minutos que necesita la pila para calentarse y empezar a trabajar. "Esto es menos importante en vehículos grandes, como los autobuses, por eso éstos parecen más Cercanos al mercado. Los vehículos son potentes y silenciosos, con un depósito lleno de gas combustible y provisto de un conversor; apretando el acelerador se inyecta más o menos gas a la pila, más combustible. Pero aún no se ha conseguido que este tipo de motor sea un buen sustitutivo del de explosión". Faltan al menos diez años para eso, calcula este experto.

Rendimiento

Para entonces, según los objetivos de la UE, ya debería estar usándose como sistema de alimentación eléctrica de edificios otre tipo de pilas de combustible, las que emplean ácido fosfórico como electrolito. Son las de comercialización Más inmediata y tienen la ventaja de que trabajan a 200 grados centígrados, así que el agua que producen se. calienta y puede usarse para calefacción.Su rendimiento, sin embargo no supera aun el 40% y duran sólo unas 20.000 horas, la mitad de lo necesario para que fueran rentables. Hay en Europa 15 plantas para producir entre 50 y 200 kilovatios de electricidad con estas pilas, además de otra mucho más potente en Milán construida con tecnología estadounidense; los japoneses proyectan una supérplanta de 2.000 megavatios para el año 2000 y otra de 8.000 megavatios para el 2010.

"La inversión actual en investigación y desarrollo de pilas de combustible en Europa -contando los programas de la UE, los nacionales y los de las industrias- es de unos 70 millones de ecus anuales, aproximadamente la mitad de los fondos que dedican EE UU y Japón", dice la UE. Entre las empresas europeas que trabajan en pilas de combustible hay fabricantes de componentes electrónicos, firmas de electrodomésticos, por eléctricas o casas automovilísticas.

Manuel Montes, del Ciemat, es optimista: "Creo que las industrias españolas sí están dispuestas a invertir en pilas de combustible". Por lo pronto, dos empresas semi-públicas, Iberdrola, Endesa y un fabricante de equipos, Babcock Wilcox, han creado la agrupacion Plan Español de Pilas de Combustible y se han comprometido con la UE a construir una pila de 100 kilovatios, que el año próximo ya debería estar probándose en las instalaciones de Iberdrola en San Agustín de Guadalix para más tarde viajar a la planta de Milán.

Montes afirma: "Los investigadores necesitamos garantías de que al final hay una industria detrás, porque si no acabamos teniendo grandes inventos en las estantería".