Nissan X-Trail FCV: El futuro es de hidrógeno

Diego Zotes15 sep 2008
La preocupación respecto a la contaminación y el tiempo limitado de las reservas mundiales de petróleo han hecho que Nissan apueste fuerte por la propulsión exclusivamente eléctrica basada en la Pila de Combustible de Hidrógeno.
En los últimos tiempos hay una preocupación creciente respecto a la contaminación medioambiental a la que contribuyen los automóviles, con lo que la práctica totalidad de los fabricantes mundiales se han puesto manos a la obra para desarrollar sistemas cada vez menos contaminantes, investigando nuevas líneas de desarrollo basadas en combustibles alternativos a los ya típicos y habituales derivados del petróleo. Esto se une a un tiempo limitado de las reservas mundiales de petróleo, que les va a obligar a llevar por otros derroteros su investigación y progreso en el campo de la tecnología automotriz.

a fondo :: Nissan X-Trail FCV 1

Este es el caso del fabricante japonés Nissan que lleva casi una década investigando en esta línea para construir vehículos cada vez menos contaminantes en el marco de un programa que han denominado Nissan Green Program 2010, cuyo objetivo es conseguir a medio plazo “emisiones cero”, por lo que han apostado fuertemente por la tecnología de propulsión exclusivamente eléctrica así como por la conocida como Hidrogen Fuel Cell o Pila de Combustible de Hidrógeno. Hasta qué punto es así, que para el año 2050 prevén vender más de la mitad de sus coches movidos por combustibles alternativos. En este sentido se han propuesto implementar y comenzar la expansión de los vehículos íntegramente eléctricos a partir del 2011, mientras que para el sistema de propulsión impulsado por hidrógeno se han puesto como fecha clave el año 2015. Esta demora se debe a que a pesar de que el sistema está desarrollado, probado y muy mejorado, todavía falta por optimizar algunas características para hacerla más fiable y duradera, además de más asequible para el público reduciendo los costes de producción.
Para demostrar al mundo que esta tecnología está más cerca de lo que creemos, el fabricante japonés ha traído a nuestro país algunas unidades del Nissan X-Trail FCV que ya se mueven con hidrógeno, cuya primera adaptación se remonta al año 2001 realizada sobre un X-Terra FCV. Los componentes de la prensa del motor hemos tenido la oportunidad de probar las bondades de este sistema conduciendo una unidad por nuestra ciudad y hemos de confesar que nos ha resultado una experiencia realmente gratificante, sabiendo además que cada vez que presionamos el acelerador la contaminación es cero. Por otra parte, Nissan se ha propuesto dar a conocer este vehículo al público y a todos los usuarios de automóvil que lo deseen, con lo que no hay más que acercarse a una concesión de Nissan para solicitar fecha y hora para comprobar y conocer en persona como funciona el sistema. Sigue leyendo para conocer los secretos de este sistema…
Para entender el funcionamiento
Para que el sistema de hidrógeno funcione es necesario interconectar varios elementos para poder albergar el hidrógeno, transmitirlo y convertirlo en electricidad, que será lo que finalmente mueva el motor. Los elementos fundamentales del sistema son:

a fondo :: Nissan X-Trail FCV 2

-Depósito de hidrógeno: Este elemento cilíndrico va ubicado bajo el banco trasero de asientos y por delante del eje trasero para conseguir un buen reparto de pesos y no quitar espacio al maletero. Está realizado de un material muy resistente para aguantar la gran presión con que está inyectado el hidrógeno, llegando en el modelo actual a resistir hasta 70 MPa de presión lo que facilita una mayor carga y una autonomía de hasta casi 500 kms. Es el encargado de enviar el hidrógeno a la pila de células de combustible.
-Pila de células de combustible: Es un elemento que va ubicado bajo el piso del coche, a la altura del asiento del conductor. Este elemento ha sido desarrollado por Nissan y ha mejorado notablemente en su relación entre el volumen y peso con la potencia que desarrolla, optimizada respecto a la de la primera unidad presentada en el FCV en 2003. Su función es la de convertir la mezcla del hidrógeno y oxígeno captado del exterior en electricidad continua, mediante un proceso de electrólisis a través de unas finas láminas de platino y compuestos químicos. Esta electricidad se envía al Inverter.
-Inverter: Este elemento se encuentra en el vano motor bajo el capó, justo donde encontraríamos el propulsor en un coche convencional. Es como un transformador, convierte la electricidad continua que viene de la pila de células de combustible en la electricidad alterna necesaria para mover el motor eléctrico del FCV. Asimismo, este elemento transmite la electricidad sobrante, en los momentos de frenar o al soltar acelerador, a la batería de Litio para conservarla y reutilizarla.
-Motor: Ubicado bajo el Inverter, entre las dos ruedas del eje delantero, recibe la electricidad del Inverter convirtiéndola en energía de movimiento que envía a las ruedas delanteras.
-Batería de iones de litio: Este elemento ha reducido notablemente su tamaño, permitiendo colocarlo bajo el piso del maletero sin robar espacio de carga. Es el encargado de recoger la energía sobrante del Inverter que no transmite al motor, para luego reutilizarla pasándola a la pila de combustible que la enviará directamente al motor sin necesidad de haber procesado hidrógeno y oxígeno, lo que permite ahorrar combustible y aumentar la autonomía.
El proceso en definitiva es el siguiente: Unos captadores de aire orientados al exterior, como los filtros de aire de los motores convencionales, transmiten el oxígeno del aire a la pila de combustible, así como a ella llega el hidrógeno del depósito. La pila mezcla ambos elementos creando electricidad continua que envía al Inverter. Éste lo convierte en energía alterna y la envía al motor, así como la electricidad que no es necesaria la manda a la batería de litio. El motor convierte la electricidad en energía que le manda a las ruedas para desplazar el vehículo. Si la batería de litio tiene energía guardada, una centralita electrónica permite no ingresar ni hidrógeno ni oxígeno a la pila de combustible, para mover el motor con esa electricidad ahorrando combustible.
Un X-Trail un tanto especial
Lo radicalmente distinto de este X-Trail FCV de hidrógeno respecto del convencional es su motor eléctrico movido por hidrógeno combinado con un cambio CVT de variación continua ya conocido en otros modelos de la marca, que entrega la fuerza de forma muy progresiva, pudiendo resultar suave o contundente dependiendo de la presión que ejerza el conductor sobre el acelerador. Esta fuerza la desarrollan los 90 kw de su motor, equivalentes a 122 cv de cualquier coche convencional movido por gasolina o diésel. Esta optimización de la entrega de potencia del sistema de Hidrógeno de Nissan permite alcanzar una velocidad de 150 km/h con una autonomía de casi 500 km.

a fondo :: Nissan X-Trail FCV 3

Se ha dotado al diseño exterior del X-Trail FCV de un aspecto mucho más vanguardista que el modelo convencional, principalmente por motivos estéticos de distinción. Por otra parte, alguna razón técnica también hay detrás de todo ello, puesto que el paragolpes presenta unas aberturas frontales inmensas que ocultan un radiador de muy grandes dimensiones, necesario quizás para refrigerar el sistema de hidrógeno.
La lógica nos indica que la elección del modelo X-Trail para albergar la propulsión de hidrógeno ha sido por el gran tamaño del sistema, que por el gran volumen de su depósito requiere un vehículo con mucha distancia hasta el suelo y con gran altura entre el piso del coche y su techo, manteniendo siempre un buen espacio de carga. El interior, a pesar de percibirse similar al del X-Trail convencional, presenta algunos cambios requeridos por el sistema de hidrógeno, destacando principalmente los asientos traseros exgeradamente elevados para albergar debajo el hasta ahora tremendo depósito de hidrógeno, así como una pantalla en el cuadro de instrumentos del salpicadero donde se controlan todos los datos relativos al sistema y puede verse una animación en tiempo real del proceso de funcionamiento de los elementos mecánicos.