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Toyota cree que las soluciones a los problemas de energía y emisiones que ofrece el vehículo híbrido de pila de combustible (FCHV, Fuel Cell Hybrid Vehicle) lo acercan más que nunca al vehículo sin emisiones definitivo, dado que el hidrógeno es un portador de energía ideal y muy limpio. La compañía ya está superando algunas de las barreras históricas para conseguir vehículos de pila de combustible comercializables. Así, por ejemplo, está cerca del objetivo de ofrecer una autonomía y unas prestaciones comparables a las de los motores de gasolina y diésel, sin emisiones nocivas.

Toyota aplica su tecnología Hybrid Synergy Drive al desarrollo del FCHV, sustituyendo los motores de gasolina por pilas de combustible, y los depósitos de gasolina por tanques de hidrógeno a alta presión. Emplea los mismos componentes eléctricos que los montados en un sistema híbrido combinado. Además, como sucede en los híbridos, la batería de 21 kW se utiliza para almacenar la energía recuperada por el sistema de frenado regenerador.

Siguiendo con su investigación sobre la durabilidad y fiabilidad de las pilas de combustible, una reducción considerable de los costes y unas menores emisiones de CO2 en todo el ciclo del producto, Toyota lanzará un vehículo asequible FCHV de tipo sedán, con unas prestaciones comparables a las de los vehículos con motor de combustión convencionales, en Japón, Estados Unidos y Europa, en 2015.

El prototipo FCV-R Concept –que ya se presentó en el Salón del Automóvil de Tokio 2011– demuestra avances sustanciales en cuanto a prestaciones, consumo de combustible y diseño, con respecto al prototipo anterior de Toyota, el FCHV-adv, basado en el todocamino Highlander y presentado en 2008.

El prototipo FCV-R sedán mide 4.745 mm de largo, 1.510 mm de alto y 1.790 mm de ancho, y tiene una autonomía aproximada de 700 km*. Además, no genera emisiones de CO2, NOx ni partículas; tan solo vapor de agua.

* Ciclo de prueba japonés JC08 (datos de pruebas de Toyota).

 

Avances en la propia pila de combustible, así como en el depósito de hidrógeno.

El claro aumento de eficiencia energética de la pila de combustible ha permitido también reducir de forma considerable el tamaño de los depósitos de hidrógeno del vehículo. En sustitución de los cuatro depósitos anteriores, el diseño más reciente consta de solo dos depósitos, lo que ha permitido utilizar materiales distintos, modificar el proceso de fabricación y conseguir una reducción del coste.

Los dos depósitos de hidrógeno y el conjunto de pila de combustible están situados bajo el suelo del vehículo, lo que maximiza el espacio en el habitáculo y el maletero para dar lugar a un práctico sedán familiar.

La pila de combustible que se utilizará en el FCHV previsto para 2015 alcanza actualmente la mayor densidad de potencia del mundo, de 3 kW por litro. Se trata de más del doble de la densidad conseguida por la pila del vehículo híbrido de pila de combustible Toyota FCHV-adv en 2008.

El desarrollo de un convertidor de voltaje de alta eficiencia ha incrementado el voltaje del sistema lo bastante como para reducir tanto el tamaño del motor eléctrico como el número de celdas en la pila de combustible. Como consecuencia, el nuevo sistema de pila de combustible, más asequible, ofrece mejores prestaciones, mientras que la pila de combustible tiene aproximadamente la mitad de peso y tamaño que su antecesora, montada en el FCHV-adv de 2008.

Como medida del avance conseguido en la eficiencia energética de la pila de combustible desde 1992, la autonomía del vehículo ha mejorado de 330 km a 830 km**. Además, desde entonces, la autonomía de funcionamiento de la pila de combustible ha aumentado considerablemente, y se puede arrancar en frío a partir de -30 °C, gracias al uso de nuevos materiales en la estructura de la pila de combustible.

** Ciclo de prueba japonés 10-15 (datos de pruebas de Toyota).

 

Se han concentrado esfuerzos en la necesaria reducción de costes.

El coste del sistema de pila de combustible, incluida la propia pila y el depósito de hidrógeno a alta presión, se ha reducido a una décima parte del FCHV-adv lanzado en 2008. Para contribuir a su popularización, Toyota espera reducir el coste otro 50 %, hasta llegar a una veinteava parte del coste del FCHV-adv.

Para la década de 2020, Toyota espera que los FCHV alcancen su plena comercialización en el mercado, y espera poder vender decenas de miles de vehículos al año. Ese crecimiento se verá reforzado por el despliegue de la tecnología de pila de combustible, la mayor disponibilidad de estaciones de repostaje de hidrógeno y la reducción de costes propia de una tecnología más madura.

Aunque de momento un precio por vehículo inferior a 10 millones de yenes (80.000 €) parece inalcanzable, Toyota Motor Corporation espera seguir reduciendo los costes antes de llevar el vehículo al mercado a un precio más asequible.

 

Fuente: modificado de Toyota Prensa

 

 
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