Mientras gran parte de la industria automotriz concentra sus inversiones en los vehículos eléctricos, Toyota continúa explorando alternativas para el futuro de los motores de combustión. La experiencia más reciente de la marca japonesa implica un combustible poco habitual en los automóviles: el amoníaco. Pero hay una particularidad que hace que esta tecnología sea diferente de otras soluciones ya probadas.
En lugar de quemar directamente el amoníaco en el motor, Toyota está desarrollando un sistema capaz de extraer el hidrógeno presente en este compuesto químico y utilizarlo para alimentar un pequeño motor de combustión. El objetivo es superar algunas de las dificultades asociadas al almacenamiento convencional del hidrógeno.
Un motor de gasolina adaptado para utilizar hidrógeno extraído del amoníaco
Según la revista ‘L’Automobile Magazine’, Toyota está probando esta tecnología en un motor de tres cilindros, de 658 cm³, originariamente desarrollado por Daihatsu para un pequeño automóvil japonés de la categoría kei-car.
La solución se distingue de los automóviles a hidrógeno más conocidos, como el Toyota Mirai, que utilizan una pila de combustible para producir electricidad y alimentar un motor eléctrico.
En este caso, el hidrógeno se utiliza directamente en un motor de combustión interna, prescindiendo de la pila de combustible.
La innovación reside en la forma en que se obtiene ese hidrógeno.
El amoníaco, cuya fórmula química es NH₃, contiene tres átomos de hidrógeno y uno de nitrógeno. Los ingenieros desarrollaron un sistema catalítico que permite separar estos elementos mediante el calentamiento del compuesto a aproximadamente 250 grados Celsius.
El hidrógeno resultante se dirige entonces al motor, mientras que el nitrógeno se separa durante el proceso.
¿Por qué no utilizar simplemente hidrógeno?
El almacenamiento de hidrógeno es uno de los principales obstáculos para la utilización de esta tecnología en los automóviles.
Los depósitos convencionales requieren sistemas de alta presión, materiales resistentes y medidas de seguridad específicas, factores que aumentan la complejidad y los costos de los vehículos.
Toyota pretende sortear parte de estas dificultades utilizando el amoníaco como transportador de hidrógeno, evitando la necesidad de almacenarlo directamente bajo alta presión en el automóvil.
Sin embargo, hay un desafío adicional: el proceso de separación exige temperaturas elevadas.
Para resolver el problema de arranques en frío, la marca ha desarrollado un sistema eléctrico que calienta inicialmente el catalizador. Después de que el motor alcance la temperatura de funcionamiento, el calor disponible permite mantener las condiciones necesarias para la reacción.
La solución busca combinar la utilización de un motor de combustión convencional con un combustible alternativo, sin recurrir a la arquitectura habitual de los vehículos eléctricos con pila de combustible.
Sin CO₂ en la escape, pero eso no significa ausencia de contaminación
Una de las principales ventajas potenciales de esta tecnología es la posibilidad de utilizar hidrógeno en un motor de combustión sin liberar directamente dióxido de carbono procedente del combustible.
A diferencia de la gasolina o del gasóleo, el hidrógeno no contiene carbono.
No obstante, eso no significa que el sistema esté exento de emisiones contaminantes.
La combustión del hidrógeno puede producir óxidos de nitrógeno, dependiendo de las condiciones de funcionamiento, y la utilización del amoníaco exige cuidados adicionales debido a sus características químicas.
También es necesario considerar las emisiones asociadas a la producción del propio combustible.
Para producir amoníaco con bajas emisiones, es necesario obtener hidrógeno a través de procesos como la electrólisis del agua, utilizando electricidad de origen renovable, y combinarlo posteriormente con nitrógeno extraído del aire.
Se trata de una cadena de producción que implica varias etapas, con costos y pérdidas energéticas que pueden comprometer la competitividad de la solución.
Una tecnología prometedora que aún enfrenta grandes obstáculos
A pesar del interés técnico de la experiencia, la utilización de amoníaco en los automóviles está lejos de convertirse en una alternativa comercial a la gasolina, al gasóleo o a la electricidad.
La producción de amoníaco con bajas emisiones continúa siendo costosa y la infraestructura de suministro adecuada para vehículos ligeros es prácticamente inexistente.
La propia tecnología de conversión del amoníaco en hidrógeno aún debe demostrar que puede funcionar de forma eficiente, segura y económicamente viable en condiciones reales de uso.
Asimismo, Toyota continúa explorando diferentes caminos para reducir la dependencia de los combustibles fósiles, incluso cuando algunas de estas soluciones parecen contradecir la tendencia dominante de la industria.
Por el momento, esta experiencia no representa el anuncio de un nuevo automóvil de producción ni existe una fecha conocida para su comercialización.
Pero demuestra que, para Toyota, el futuro de la movilidad podría no depender de una única tecnología.
