ENERGÍA DEL FUTURO H2 Parte 1

En este artículo de BolsaZone vamos a tratar de explicar un poco como está todo lo relacionado con el Hidrógeno, debido a que, se está poniendo en boca de todos, por la fuerte irrupción de una empresa como Nikola Motors que fabrica principalmente camiones, aunque también acaba de lanzar varios modelos de la clase de vehículos conocidos como pick-up. Más adelante volveremos a hablar un poco de esta empresa y de su CEO que tiene unas formas de actuar muy parecidas al CEO de Tesla ,Elon Musk.

En esta primera parte , será una información más genérica de lo que es el Hidrógeno y sus aplicaciones , para dejar paso en una segunda parte a las empresas que cotizan en Bolsa relacionadas con este combustible ,tanto empresas de transporte como suministradoras/ fabricadoras del componente.

Como ejemplo de la apuesta que están haciendo los distintos gobiernos por el tema de la descarbonización, nos hacemos eco de los planes franceses para la recuperación económica del país. A raíz del Covid-19, Europa está entrando en una fase recuperación económica y los planes que se implementarían, en teoría, a partir de septiembre de este año, incluyen, en palabras del Jefe del Estado francés, Macron: “prepárense para el futuro impulsando la digitalización, la competitividad y la descarbonización de la economía francesa”.

La primera parte de este plan de recuperación se referiría particularmente a los sectores de hidrógeno, biotecnología y reciclaje de materiales.

¿QUE ES EL HIDRÓGENO ?

El hidrógeno en condiciones normales es un gas insípido, incoloro e inodoro. En la Tierra es muy abundante, de hecho es el elemento químico más abundante en el universo pero se encuentra combinado con otros elementos. Por tanto, no es un combustible que pueda tomarse directamente de la naturaleza, sino que se tiene que fabricar. El hidrógeno aparece como un vector energético ante la necesidad de disponer de un sistema de almacenamiento energético y de nuevos portadores. La utilidad del hidrógeno como portador energético estriba en la aparición de las pilas de combustible como sistemas de transformación de la energía almacenada en el hidrógeno, en electricidad y calor, y su uso en aplicaciones domésticas, estacionarias, portátiles o en automoción.

La clave de ser una energía limpia es que cuando el hidrógeno se quema solo deja tras de sí vapor de agua, en lugar de los gases de efecto invernadero que provienen de los combustibles fósiles.

El uso del hidrógeno como combustible no es nuevo: la tecnología existe desde hace décadas ya que es un gas de los más livianos que existe y eso favorecía su uso sobre todo en aeronaves .

Se usó, por ejemplo, en naves espaciales de la NASA. De hecho, el primer motor de combustión de la historia funcionó con hidrógeno.

Ahora bien uno de los inconvenientes es que para obtener hidrógeno como elemento aislado y poder generar así hidrógeno para hacer combustible se requieren grandes cantidades de energía o usar fuentes no renovables. La gran mayoría (casi el 99%) del hidrógeno se produce a partir de hidrocarburos: gas natural y carbón, haciendo que su propia producción sea una fuente abundante de emisiones de dióxido de carbono (CO2). No confundir producción , con su posterior utilización una vez producido donde realmente sí es limpio su uso.

Según un informe reciente de la entidad financiera estadounidense Morgan Stanley, la “revolución” del hidrógeno verde ayudará a reducir emisiones en procesos industriales existentes y también a proporcionar combustible para autobuses, camiones o barcos.

Pero los principales inconvenientes del hidrógeno son el costo y la disponibilidad.

Los costos son mucho más altos que los que requiere, por ejemplo, el gas natural, aunque la diferencia probablemente disminuya a medida que se eleven los impuestos al carbón para combatir el cambio climático en las próximas décadas, prevé Harrabin.

La organización independiente sobre desarrollo sostenible E3G dijo en un comunicado lo siguiente: “Obtener hidrógeno implica un gasto masivo en infraestructura. En muchos casos, los costos adicionales hacen que parezca poco atractivo en comparación con las alternativas (como las energías renovables)”.

PILA DE HIDRÓGENO

A continuación hablaremos de la Pila de Hidrógeno que en la actualidad es la que se está utilizando para mover los medios de locomoción .

Los vehículos movidos por pila de combustible de hidrógeno han evolucionado superando los obstáculos técnicos y de seguridad que impedían su consideración como un combustible alternativo para el transporte. La prácticamente inexistente infraestructura de recarga, cuya instalación es más cara y compleja que la de una red de recarga eléctrica, provocan que su coste sea muy alto por la escasez de demanda, al no movilizar la economía de escala.

Para muchos la pila de combustible de hidrógeno es el “santo grial” de la propulsión sostenible. No provoca emisiones por el tubo de escape, salvo de agua y calor (que puede usarse como calefacción en invierno o aire acondicionado en verano, en el caso de vehículos). Si la producción de hidrógeno se realiza de forma sostenible mediante fuentes de energía renovable, permite repostar tan rápido como en el caso de los combustibles fósiles y logra autonomías similares. Todo ello con un nivel de emisiones cero y todas las ventajas en cuanto a prestaciones y comodidades de un vehículo eléctrico

Después de todo una pila de combustible de hidrógeno consiste en cientos de celdas individuales que producen un poco más de un voltio cada una, muy parecido al concepto de las celdas electroquímicas de los vehículos eléctricos.

La tecnología en sí de la pila de Hidrógeno :

Es un  sistema completo de celdas de combustible que consiste en una pila, un tanque de fibra de carbono capaz de almacenar hidrógeno a presión a 750 bar y una pequeña batería de iones de litio. Ésta no debe ser necesariamente de mucha capacidad, pero sí muy potente, para responder rápidamente a los requerimientos de potencia del motor o motores eléctricos y que sea capaz de almacenar rápidamente la energía de las frenadas y las desaceleraciones. La principal inquietud sobre la seguridad son los tanques de hidrógeno que almacenan hidrógeno a presión. Deben ser suficientemente resistentes como para soportar grandes presiones y para ello suelen dividirse varias unidades, de forma que si se dañan, liberan el hidrógeno en lugar de explotar. Por lo tanto son incluso más seguros que los tanques de gasolina, ya que se elimina toda su capacidad de explosión. El resto del tren motriz es como el de cualquier otro vehículo eléctrico, es decir, un motor y la electrónica de potencia necesaria para su gestión.

En la actualidad los sistemas de hidrógeno más habituales utilizan una membrana de intercambio de polímero fino (PEM) intercalada entre un cátodo de platino y un ánodo además de dos placas por las que fluye el hidrógeno, estructuradas en una especie de sándwich de dos pisos que conforma cada celda. Por un lado, el hidrógeno se introduce a través de las placas de flujo, en el lado del ánodo, mientras que el aire, como fuente de oxígeno, se bombea a través del lado del cátodo. Los protones de hidrógeno son atraídos a través de la membrana hacia el oxígeno, produciendo agua, y dejando atrás los electrones de hidrógeno que crean una corriente eléctrica que se extrae a un circuito externo.

Durante estos años, se han superado muchos de los obstáculos técnicos que han permitido aumentar la eficiencia y la seguridad y reducir el tamaño de los sistemas. Así, por ejemplo, se ha eliminado el agua residual que quedaba en el interior de las celdas, que se congelaría a bajas temperaturas, permitiendo aumentar el rango térmico de funcionamiento, incluidos los climas más gélidos. También se ha aumentado la robustez y se ha reducido el coste de producción, aunque hoy en día siguen siendo sistemas muy caros de fabricar.

Si bien la tecnología de las baterías de los coches cien por cien eléctricos está empezando a superar los obstáculos de autonomía y velocidad de carga, sus dos grandes hándicaps, los grandes vehículos de transporte como los camiones pesados o los trenes están todavía lejos de poder recurrir a ellas para ser económicamente viables (es aquí es donde entra Nikola Motors, $NKLA, para camiones de gran tonelaje, hasta 40 Tm y 900 millas; en cambio para camiones no tan pesados y hasta 300 millas de recorrido entrarían los camiones eléctricos como los de Tesla, $TSLA)

Este es probablemente su campo de aplicación más probable y también más rentable para la pila de hidrógeno.

MEDIOS DE TRANSPORTE DE HIDRÓGENO

Aquí desgranamos, lo que va habiendo hasta ahora en tecnología del Hidrógeno empezando por el Tren, y siguiendo por el Coche y el Camión , destacar que también tiene aplicación en aviones y su posible uso en cualquier medio de locomoción

TREN:

El primer tren de hidrógeno del Reino Unido, el HydroFLEX, ha sido probado oficialmente en la principal línea ferroviaria del país, según anunciaron Porterbrook y el Centro de Investigación y Educación Ferroviarias (BCRRE) de la Universidad de Birmingham  en junio de 2019.

Las pruebas del HydroFLEX marcan un paso importante en el desarrollo de un sistema de propulsión libre de emisiones de carbono que podría ayudar a descarbonizar el ferrocarril de Gran Bretaña.

Recordemos que en Europa hay unos 80.000 kilómetros de vía ferroviaria sin electrificar (el 40% de toda la red) así como unas 12.000 locomotoras diésel en circulación. En el caso del Reino Unido, es el que tiene el porcentaje de mayor peso, un 60% del total de su red ferroviaria sin estar electrificada.

El ferrocarril cuenta con un sistema de energía de hidrógeno en un tren Clase 319 que eventualmente podrá operar en rutas electrificadas convencionales, así como de manera independiente. Eso se traduce en un tren altamente flexible que puede operar en diferentes partes de la red ferroviaria de Gran Bretaña.

Referente a una cotizada que es al fin y al cabo lo que nos interesa en Bolsazone tenemos que Ballard Power Systems, $BLDP anunció haber recibido un pedido para el módulo de pilas de combustible FCveloCity y el soporte relacionado para impulsar el HydroFLEX. El tren utilizará el módulo de potencia de Ballard, que también proporcionará el desarrollo de los controles del sistema, la integración mecánica de los sub-sistemas y otros componentes. Podemos apreciar también como este tipo de trenes necesitan de otras muchas empresas para llevar a cabo su instauración como medio de transporte entre ellos:

1-Chrysalis Rail para la instalación,

2-Denchi Group para las baterías de tracción,

3-Luxfer para los tanques de almacenamiento de hidrógeno,

4-Derby Engineering Unit para los paneles y soportes,

5-SNC Lavalin para el diseño y las identificaciones de peligros,

6-Aura para el diseño de la decoración exterior

7-DB Cargo Crewe para la puesta a punto de la unidad.

COCHE:

En la actualidad ya podemos ver como existen varios modelos de coche que utilizan el sistema de Hidrógeno como medio de alimentación para poder circular , entre ellos Hyundai que fué uno de los primeros en sacarlo al mercado hace algunos años .

Viene equipado con un sistema de propulsión de pila de combustible que permite al modelo alcanzar una velocidad máxima de 179 kilómetros por hora y que ofrece una autonomía de 660 kilómetros, según la nueva normativa WLTP

Su motor de pila de combustible hace que el coche acelere de 0 a 100 kilómetros hora en 9,2 segundos, ofrece una tasa de aprovechamiento del 60% y un consumo de combustible de 0,95 kilogramos cada 100 kilómetros, además de una vida útil de, al menos, diez años o 160.000 kilómetros algo que podría parecer poco pero hay que ver que es una tecnología que está en fase inicial.

Recientemente también una empresa como Nikola ( $NKLA) ha sacado un modelo pick-up ( muy demandado en Usa ) al mercado , aunque de momento solo es un prototipo muy bonito , pero veremos si se lleva a cabo o solo es una estrategia de Marketing de su CEO  Trevor Milton que fundó Nikola en 2014.

La compañía con sede en Phoenix diseña y fabrica componentes eléctricos, transmisiones y vehículos, incluidos los camiones semi eléctricos Nikola One y Nikola Two. Planea usar energía solar para dividir el agua en hidrógeno para que pueda usarse  como combustible para camiones.

Trevor ha llegado a afirmar que  “hay muy pocas personas que pueden superar a Elon en este mundo y yo soy uno de ellos”,  así como  “Nikola es el pionero en camiones de servicio pesado y Tesla  está siguiendo nuestros pasos”.

CAMION:

En este sector es donde vemos en Bolsazone que puede tener mayor aplicación la energía del Hidrógeno sobre todo en estos inicios , ya que son medios de transporte de mucho recorrido , sin grandes velocidades  y mucho peso y capacidad para poder almacenar este tipo de combustible .

Aquí tenemos como empresa principal a Nikola Motors con un par de prototipos que según su CEO están teniendo una gran demanda y que incluso ha llevado a una empresa tan potente y clásica en este mundo , como IVECO ha participar en dicho proceso de fabricación. Manifiesta que tiene más de 10.000 M$ en reservas de pedidos anticipados.

También Hyundai , menos glamurosa , pero que en temas de Hidrógeno está muy avanzada , presenta un camión del cuál ya ha  entregado las 10 primeras unidades ( Hyundai XCIENT Fuel Cell,) el primer camión de hidrógeno de gran tonelaje producido en serie del mundo.

La versión estándar de este camión rígido es de 19 toneladas, y se le podrá acoplar un semirremolque. El fabricante asiático tiene previsto entregar 1.600 camiones de hidrógeno para el año 2025.

En la segunda parte del artículo os hablaremos de las empresas que cotizan en Bolsa , tanto de sus fundamentales como de su técnico para poder ir siguiendolas en una fase temprana y poder aprovechar todo el recorrido .Destacar que todo en sus inicios implica altas volatilidades y mucho riesgo .Suelen moverse por noticias tanto para lo bueno como para lo malo y que muchas de ellas se quedarán por el camino y otras nuevas surgirán .