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El uso de la pila de hidrógeno como combustible para el automóvil

El laboratorio de Física de Fluidos de la UNED ha desarrollado dos patentes de invención en pilas de combustible de hidrógeno como las que previsiblemente utilizará el Ministerio de Defensa para la propulsión de los submarinos S-80.

Submarino S 80, cortesía de Navantia

Esta tecnología, anclada en un proyecto de origen español, evitaría la dependencia tecnológica de Estados Unidos, hasta el momento, único abastecedor de estos equipamientos de la Armada. Los trabajos que han culminado en estas patentes han generado más de 25 publicaciones en revistas especializadas internacionales, pero la investigación sigue y se centra hoy en día en descubrir su capacidad para movilizar un coche.

Este grupo de investigación, liderado por el catedrático de Física Matemática Pedro L. García Ybarra, de la Facultad de Ciencias de la UNED, ha visto materializarse su investigación de 15 años en dos patentes. Una es una nueva metodología para la fabricación de pilas de hidrógeno que incide en el ensamblado de electrodos y electrolitos (Membrane Electrode Assembly, MEA, según sus siglas en inglés), que consigue una alta eficiencia reduciendo la cantidad de catalizador necesario en el proceso. La otra es una estructuración novedosa de los elementos que componen la pila, de modo que se consigue una mayor compactación, reduciendo peso y tamaño.

A través de la Oficina de Transferencia de Resultados de Investigión (OTRI) de la UNED, las patentes han sido licenciadas a la empresa Jalvasub Engineering S.L. que está invirtiendo en su producción intensiva y explorando nichos para su comercialización. Actualmente, mediante un proyecto de la Agencia Estatal de Investigación, están fabricando varios prototipos de pilas de combustible basadas en la tecnología UNED, como la que se está desarrollando para la propulsión de los submarinos S-80 del Ministerio de Defensa. Este proyecto, denominado Medusa 300, y en cuya licitación competían algunas de las más grandes y fuertes empresas de Ingeniería del país, consta de tres fases escalonadas a cumplir en 6 años: en los dos primeros se generan prototipos de 5 KW; en los dos siguientes, de 50 KW y en los dos últimos de 300 KW, que es la potencia de la pila que lleva el submarino. En la adjudicación de la primera fase, junto a Jalvasub y la UNED, el consorcio se completa con la fundación CIDAUT y el CIEMAT.

“Salimos a ganar y lo logramos porque se ha realizado un excelente trabajo de investigación y, entre otras ventajas, porque contamos en el equipo con personas que conocen las necesidades de desarrollar una tecnología nacional propia que evite la dependencia tecnológica de Estados Unidos, que demanda una enorme inversión no sólo para la adquisición de las pilas, sino para su carísimo mantenimiento posterior”, explica el catedrático de Mecánica Matemática Pedro L. García Ybarra, responsable del Laboratorio de Física de Fluidos. “Nosotros hacemos nuestro trabajo, investigamos y patentamos. Las empresas venden esa tecnología que les licenciamos para que la comercialicen. Por supuesto, nos gustaría que Jalvasub pudiera vender muchas pilas y empezara a pagar royalties a la UNED”.

El coche a pilas

Una visita de los jefes de Estado, el Rey, y de Gobierno, el Presidente, a una fábrica de futuros coches eléctricos, alternativos a los de combustible fósil, ha despertado la curiosidad de los consumidores sobre qué tipo de combustible usaremos. García Ybarra considera que la pila de combustible de hidrógeno es la principal alternativa, ya que se está investigando en muchos países, a toda velocidad y con acopio de muchos recursos. Sin embargo, afirma que países como Corea o Japón llevan mucha ventaja a España, y que es prácticamente imposible competir con la cantidad de dinero con que financian su investigación. A pesar de la preparación de muchos investigadores españolas, García Ybarra afirma que «es nuestro viejo problema endémico, si el dinero que se invierte es escaso, no se es competitivo, si no se puede competir, no se puede liderar”.

Dejando a un lado el el coche a pila de hidrógeno por la excesiva competitividad internacional, el Laboratorio de Física de Fluidos de la UNED tienen muchas opciones para incorporar su pila en numerosos proyectos. “En estos momentos en la industria hay un gran número de procesos industriales movidos por motores de combustión. Cualquiera que se pueda imaginar, con sus requerimientos en potencia, peso y volumen puede ser sustituido por una de nuestras pilas. Estamos preparados para adaptarla a cada una de las necesidades particulares”.

Esta disposición y capacidad de adaptación técnica ha reportado ya dos nuevas aplicaciones de las patentes, siempre promovidas por la misma empresa Jalvasub Engineering. La primera, la innovación de los MEAS, moverá los motores de las grandes grúas portuarias de los puertos públicos españoles, de modo que se reducirá la cantidad de contaminación .

La otra patente, la innovación en la estructura que permite compactarla y hacerla más pequeña y menos pesada, será aplicada en drones, en los modelos más utilizados para la vigilancia de los cuerpos de seguridad del Estado. De este modo, serán más ligeros, y aportarán mayor autonomía y el máximo de tiempo posible.

El profesor García Ybarra, que concluye “la demanda de estos tipos de patentes es extraordinaria. De hecho, si se materializaran de golpe en este momento todos los proyectos que tenemos en cartera, moriríamos de éxito, incapaces de poder suministrar todos los MEAs y demás componentes que serían necesarios”.

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