Las baterías más utilizadas hasta ahora para impulsar a los coches eléctricos son las de iones de litio. Están formadas por celdas en las que hay un electrodo negativo (ánodo) de donde salen los electrones, un separador y un electrodo positivo (cátodo) a donde llegan. Para generar corriente, es necesario que se produzca una diferencia de potencial provocada por el movimiento de los iones de litio desde el ánodo al cátodo a través de un electrolito líquido.

En su aplicación para alimentar dispositivos móviles y aparatos inalámbricos de uso doméstico, estas baterías recargables presentan grandes ventajas frente a las anteriores de hidruro de níquel y de níquel-cadmio, como la velocidad de recarga, la durabilidad o la densidad de energía. Pero para usarlas en vehículos eléctricos sus prestaciones siguen siendo insuficientes. Por eso, desde hace años se estudian otras soluciones para aumentar la potencia y autonomía de las baterías sin disparar sus costes ni su tamaño y peso.

Una de esas soluciones es la batería de estado sólido, en la que se sustituye el electrolito líquido de sal de litio por otro sólido, normalmente de cristal de sodio, pero también de otros materiales como nanohilos de oro envueltos en manganeso. Y es que el gran problema de las baterías es, precisamente, el electrolito líquido. Con el paso del tiempo, el electrolito pierde propiedades y en su interior se forman dentritas, pequeños filamentos que van reduciendo la capacidad de carga y acaban provocando problemas como sobrecalentamiento, cortocircuitos y, en ocasiones, incluso incendios.

Con las baterías de estado sólido se evita ese deterioro progresivo y la vida útil de la batería se incrementa notablemente. Además, un electrolito de cristal permite usar un ánodo de metal alcalino, con lo que la densidad de carga se multiplica, aumentando así la autonomía del vehículo. De hecho, si las primeras baterías de estado sólido prometían distancias de unos 1.000 kilómetros, ya se ha presentado un proyecto de una compañía china que garantiza 2.000 kilómetros de autonomía, con una densidad energética de 720 Wh/kg. El prototipo de Tailan New Energy aporta un importante avance tecnológico, aunque su producción en serie es, por el momento, una incógnita.

Las ventajas que ofrecen las baterías de estado sólido son evidentes y merece la pena seguir desarrollando esta tecnología. Menor consumo gracias a un tamaño y peso más reducidos, más autonomía, más durabilidad, menor tiempo de carga, mayor seguridad frente a sobrecalentamientos y explosiones, más tolerancia a los cambios de temperatura… El gran inconveniente sigue siendo su elevado precio. Descubrir un proceso de producción a gran escala económicamente asequible es el gran reto de los investigadores.

Mientras tanto, marcas como Toyota, Mercedes Benz o Kia ya se han fijado fechas relativamente próximas como objetivo para comercializar sus primeros modelos con baterías de estado sólido.

Los coches propulsados por motores de pila de hidrógeno podrían ser la alternativa, no solo a los alimentados por combustibles fósiles, sino también a los eléctricos enchufables. Las ventajas que ofrece esta tecnología son muchas y de peso, pero es cierto que también tiene sus inconvenientes y, por el momento, su aceptación es escasa y su futuro, incierto.

El uso del hidrógeno como fuente de energía para los coches eléctricos empezó a desarrollarse en la década de 1980 y, hoy en día, aún no se ha logrado una implantación significativa. Las razones principales de esta realidad son, por un lado, el coste y dificultades técnicas que presenta la obtención de hidrógeno verde y el elevado precio de los escasos modelos disponibles.

En cuanto al problema de procesar el hidrógeno para su uso como combustible, aunque es el elemento más abundante del planeta no se encuentra de manera aislada en la naturaleza. El método de obtención de este gas es mediante un proceso de electrólisis que separa el oxígeno y el hidrógeno del agua. Una vez aislado, se trata de un gas muy volátil e inflamable, por lo que su transporte y almacenamiento son costosos y complicados.

El escenario es incierto también por la casi inexistente red de hidrogeneras públicas para el repostaje de este tipo de vehículos, pero existen planes del gobierno para impulsar esta tecnología. Y es que, una vez superados los obstáculos, las ventajas del hidrógeno verde son notables.

Además de tratarse, como hemos apuntado, de una fuente de energía casi inagotable, el hidrógeno utilizado como combustible únicamente expulsa vapor de agua, por lo que su uso se traduce en una movilidad totalmente limpia y sostenible. Además, su obtención tampoco provocaría emisiones contaminantes siempre que el proceso de electrólisis se impulse mediante energías a su vez limpias, como la eólica o la solar. Otra ventaja importante es el tiempo de repostaje, similar al de los coches de gasolina o diésel y muy inferior a los tiempos de recarga de las baterías de iones de litio. La autonomía es otra virtud de esta mecánica, también equivalente o incluso superior a la de los vehículos con motores de combustión y, por el momento, a la de los eléctricos.

Y hay algunas ventajas más, como la baja relación peso/volumen del hidrógeno, que la temperatura ambiente no afecta a la autonomía como en las baterías de litio, que tiene un rendimiento energético muy alto y que existe la posibilidad de transformar un motor convencional en uno de hidrógeno.

En definitiva, la implementación a escala global de esta tecnología limpia dependerá del despliegue de redes públicas de abastecimiento que cubran la demanda escalonadamente, del empeño de los fabricantes del sector en desarrollar vehículos de hidrógeno a precios razonables y de la aceptación del público. Lo que ya ha quedado sobradamente demostrado es que se trata de una movilidad que podría contribuir mejor que ninguna a la descarbonización del planeta.

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