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¿Se atreverá Toyota con un motor de hidrógeno en sus coches de carreras?

El motor de hidrógeno es una apuesta por una mayor sostenibilidad, pero son muchos los retos y problemas técnicos que alejan a esta tecnología de su implementación. Sin embargo, no faltan incentivos para intentarlo.

Motor Hidrógeno Toyota

Los coches eléctricos son cada vez más populares dentro del mercado automovilístico, y los mercados mundiales comienzan a dejar atrás la fase de combustibles fósiles. Todo parece indicar que la era del motor de combustión llega a su fin, pero nuevas tecnologías buscan mantenerlo vivo por un tiempo.

Una de las más interesantes en esta área son los motores de combustión de hidrógeno. En contraste con las tecnologías de células de combustible, que combinan hidrógeno con oxígeno a través de membranas especiales para crear electricidad, estos motores lo hacen a la vieja usanza -con llamas-. Toyota ha estado explorando esta tecnología, y ha anunciado un coche de carreras. Este lleva un motor de hidrógeno de tres cilindros, en la carrera Fuji Super TEC 24 horas de este año.

¿Cómo funciona el motor de hidrógeno?

Es destacable que, al contrario que los de combustibles fósiles, este motor libera unas emisiones notablemente limpias. Y es que el único subproducto de quemar hidrógeno en oxígenos puro es agua, pero cuando arde al aire las emisiones on prácticamente las mismas, aunque añade algo de hidrógeno que producen los óxidos. Es por tanto un fuerte incentivo para buscar sustituir los combustibles actuales por el nuevo compuesto, logrando a la vez reducir la polución emitida y evitar los tiempos de carga con baterías eléctricas.

Los componentes del motor de combustión de hidrógeno son muy similares a los de uno de gasolina. De hecho, casi cualquiera de estos puede convertirse en uno de hidrógeno si se substituyen los inyectores de combustible, por partes adecuadas para incluir hidrógeno. Sin embargo, debido principalmente al hecho de que la mezcla de hidrógeno y aire requiere más espacio del cilindro que sólo aire, la producción de energía se reduciría un 20%-30% en comparación con el mismo motor de gasolina. Esto asumiendo que el hidrógeno se inyecta primero, para reducir el cierre de la válvula.

¿Está listo para ser implementado en la industria?

Se pueden hacer varias cosas para compensar esto, como unos motores diseñados para quemar hidrógeno desde el comienzo. También se pueden optimizar el diseño de la cámara de combustión, la relación de compresión y los métodos de inyección. Todo ello para adaptarse a la combustión de hidrógeno. Por ejemplo, para aumentar enormemente la energía de este tipo de motor, se puede usar tecnología de inyección directa para rociar hidrógeno en la cámara tras haberse cerrado la válvula de aspiración.

Todavía se deben resolver problemas de ingeniería para generalizar este motor. También está presente la dificultad de que compañías vendan vehículos de hidrógeno, sin que haya numerosas gasolineras para ellos. Otro problema es la ventilación de los cárteres, donde el hidrógeno gaseoso puede prender. Ello junto con problemas de «petardeo» en los sistemas que mezclan previamente en hidrógeno en la entrada. Superar estos problemas requiere sin duda un esfuerzo de ingeniería, pero no son insalvables.

Otro problema, aunque no es culpa de las células de combustible de hidrógeno, es que ningún anillo de pistón es perfecto, y trazas de aceites lubricantes todavía se escurren en el proceso de combustión.

Algunos ejemplos reales

La entrada de Toyota en las carreras implicará un motor de tres cilindros dentro de un coche basado en el Corolla Sport, buscando competir en un evento que dura 24 horas. Sin mucho más que decir, este vídeo de un motor de hidrógeno parece mostrar que la inyección de puerto sustituye a la directa. La entrada a las carreras es simplemente una muestra de tecnología, para mejorar el perfil del coche de hidrógeno, en vez de un esfuerzo de órdago para producir la mayor energía posible con un motor de hidrógeno.

Otras marcas que están apostando por ello son Mazda, con su RX-8 Hydrogen RE, o BMW con su motor V-12 6.0, para su sedán Serie 7. Algunos proyectos anteriores de ambas marcas ya habían suscitado interés, pero apenas se creó demanda en el mercado. Así, experimentos previos que involucraban motores de hidrógeno fracasaron. Pero hoy existe empuje para mejorar el almacenamiento de este compuesto, así como para implementar gasolineras, e incluso motores de mejor funcionamiento. Se dará una batalla con los vehículos eléctricos, eso sí, pues estos lideran la carrera de nuevas infraestructuras, así como la de la opinión pública.

Periodista al que le gusta ampliar su rango de visión hacia diversos ámbitos. Me interesan mucho los temas que tengan que ver con las relaciones de poder y la economía, y considero que la ciberseguridad tiene un gran peso en ambos, por lo que intento aprender un poco cada día para perfeccionar mis métodos y poder ayudar todo lo posible a aquellos con sed de conocimientos en el mundo digital y del motor.

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