Motores de hidrógeno: el camino hacia un transporte limpio y sostenible en 2045

Erik Jacob Sevillano Gómez*

Introducción

En la actualidad, el acceso a energía limpia y asequible sigue siendo un desafío global. Aunque se han hecho avances importantes, millones de personas aún viven sin electricidad y dependen de combustibles contaminantes para cocinar y transportarse. Este problema afecta especialmente a los países en desarrollo, donde la infraestructura energética es limitada y el crecimiento de la población sigue aumentando. La energía es un elemento central para el desarrollo sostenible, y sin ella, sectores como la salud, la educación, la agricultura y el transporte no pueden prosperar.

El Objetivo de Desarrollo Sostenible 7 (ODS 7) de la Agenda 2030 propone garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna para todos. En este contexto, es crucial buscar nuevas tecnologías energéticas que puedan sustituir a los combustibles fósiles y reducir el impacto ambiental. Entre estas alternativas, los motores de hidrógeno destacan como una solución prometedora para el sector del transporte. Este ensayo plantea una visión al año 2045, en la que México y el mundo han adoptado ampliamente los motores de hidrógeno, transformando la movilidad urbana y ayudando a cumplir los objetivos climáticos y sociales del planeta.

Desarrollo

La situación energética actual

Hasta el año 2025, el mundo sigue dependiendo en gran medida de los combustibles fósiles. Aunque el acceso a la electricidad ha mejorado, cerca de 660 millones de personas viven sin ella, y casi 2 mil millones siguen cocinando con leña, carbón o residuos. El transporte, uno de los sectores que más energía consume, es responsable de aproximadamente el 24% de las emisiones de CO2 a nivel mundial. Los vehículos de gasolina y diésel generan contaminación del aire, problemas de salud y un deterioro constante del medioambiente.

Aunque los autos eléctricos han ganado terreno, todavía enfrentan problemas como la disponibilidad de estaciones de carga, el tiempo de recarga y la producción de baterías que requieren minerales como el litio, cuya extracción tiene un impacto ambiental considerable.

Motores de hidrógeno: una solución limpia.

Los motores de hidrógeno funcionan gracias a una celda de combustible que convierte hidrógeno y oxígeno en electricidad, generando como único residuo vapor de agua. A diferencia de los autos eléctricos que almacenan energía en baterías, los vehículos de hidrógeno generan electricidad a bordo, lo que permite una mayor autonomía y tiempos de recarga mucho más cortos (de 3 a 5 minutos).

El hidrógeno puede producirse a partir de energías renovables como la solar o la eólica, y su uso en el transporte reduciría drásticamente las emisiones de gases contaminantes. Si se implementa correctamente, esta tecnología podría transformar la movilidad urbana, especialmente en las grandes ciudades de Latinoamérica que sufren altos niveles de contaminación.

Funcionamiento y ventajas tecnológicas del motor de hidrógeno

Los motores de hidrógeno utilizan una tecnología llamada celda de combustible (fuel cell), la cual genera electricidad a partir de una reacción química entre hidrógeno y oxígeno. El proceso consiste en introducir hidrógeno gaseoso en el ánodo de la celda y oxígeno (del aire) en el cátodo. Entre ambos se encuentra una membrana de intercambio de protones. El hidrógeno se separa en protones y electrones: los primeros atraviesan la membrana, mientras que los electrones crean una corriente eléctrica al moverse por un circuito externo. Finalmente, al unirse nuevamente con los protones y el oxígeno, el único residuo que se genera es vapor de agua.

Una de las mayores ventajas de este tipo de motores es su alta eficiencia energética, que puede superar el 60% en comparación con el 25-30% de los motores de combustión interna tradicionales. Además, el tiempo de recarga de los tanques de hidrógeno es similar al de llenar un tanque de gasolina, lo cual resuelve una de las principales quejas sobre los autos eléctricos de batería: la lentitud en la recarga.

Otra característica destacable es su autonomía. Algunos vehículos de hidrógeno pueden recorrer entre 500 y 700 kilómetros con un solo tanque, superando incluso a muchos autos eléctricos convencionales. Esta capacidad los convierte en una excelente opción para trayectos largos y para el transporte pesado, como autobuses o camiones de carga.

El almacenamiento del hidrógeno ha sido uno de los principales desafíos técnicos. Como gas, el hidrógeno es altamente inflamable y debe ser comprimido a altas presiones (generalmente a 700 bar) para su uso vehicular. Sin embargo, los avances en materiales de almacenamiento y protocolos de seguridad han reducido considerablemente los riesgos. Actualmente, muchos autos con celdas de combustible están diseñados para ser incluso más seguros que los autos de gasolina en caso de accidente.

Además, el hidrógeno puede producirse de múltiples formas. Si se genera a partir de fuentes renovables como la electrólisis del agua alimentada por energía solar o eólica, se habla de hidrógeno verde, el más limpio y sostenible de todos. Esta versatilidad permite integrar la producción de hidrógeno con otras estrategias energéticas nacionales y locales.

En términos generales, los motores de hidrógeno representan una tecnología madura, segura y con un enorme potencial para transformar el transporte global. Si bien su adopción a gran escala aún enfrenta barreras, las condiciones técnicas para su desarrollo ya existen.

Proyección al año 2045

Imaginemos el año 2045. Las principales ciudades del mundo cuentan con sistemas de transporte completamente libres de emisiones. En México, los autobuses públicos, taxis y autos particulares funcionan con hidrógeno. Las estaciones de carga están integradas a la infraestructura urbana, y el costo de producir hidrógeno ha disminuido gracias a los avances tecnológicos y a la inversión en energías renovables.

Gracias a una política nacional implementada en la década de 2030, se establecieron incentivos fiscales para las empresas que adoptaron esta tecnología. Se crearon centros de investigación y desarrollo de hidrógeno en universidades públicas, y el país exporta celdas de combustible y tecnología limpia a otras regiones. El aire en las ciudades es más limpio, los niveles de enfermedades respiratorias han disminuido y el empleo verde se ha convertido en un pilar de la economía.

Retos actuales para su implementación en México

A pesar del enorme potencial de los motores de hidrógeno, su adopción masiva en México enfrenta varios desafíos que deben ser abordados con políticas públicas inteligentes y colaboraciones entre gobierno, empresas y universidades.

El primer gran obstáculo es el alto costo inicial de esta tecnología. Aunque el precio de las celdas de combustible y los sistemas de almacenamiento ha disminuido en los últimos años, aún son más caros que los motores convencionales. Además, construir una red nacional de estaciones de abastecimiento de hidrógeno requiere una inversión considerable. Sin una infraestructura adecuada, los vehículos de hidrógeno no pueden operar eficientemente. Este es un clásico “problema del huevo y la gallina”: no hay demanda de autos si no hay estaciones, y no hay estaciones si no hay demanda de autos.

Otro reto importante es la falta de conocimiento técnico especializado. La industria del hidrógeno necesita ingenieros, técnicos, investigadores y personal capacitado en el manejo de tecnologías limpias. Para resolver esto, se deben crear programas educativos específicos en universidades públicas, así como centros de formación técnica. México tiene una gran oportunidad de formar talento joven que lidere esta transición.

También se requieren marcos legales y regulatorios que definan estándares de seguridad, emisiones y calidad para el uso del hidrógeno. Actualmente, el país carece de una legislación integral sobre el tema, lo cual frena la inversión de empresas extranjeras y nacionales. El gobierno debe establecer una estrategia nacional del hidrógeno, como ya lo han hecho países como Chile o Alemania.

Además, existen retos sociales y culturales. El cambio de tecnología siempre genera resistencia: muchas personas no conocen los beneficios del hidrógeno y podrían percibirlo como riesgoso o innecesario. Es fundamental realizar campañas de concientización que expliquen cómo esta tecnología mejora la salud, el medio ambiente y la calidad de vida de todos.

Por último, es necesario mencionar que la producción de hidrógeno en México aún está en etapas tempranas. Hoy en día, la mayor parte del hidrógeno producido a nivel mundial proviene de fuentes fósiles (hidrógeno gris), lo cual anula los beneficios ambientales. Para que México produzca hidrógeno verde a gran escala, es esencial invertir en energía solar y eólica, aprovechando el gran potencial natural del país, especialmente en estados como Sonora, Oaxaca y Puebla.

A pesar de estos desafíos, todos son solucionables si se trabaja con visión a largo plazo y con una estrategia integral. México tiene la capacidad, los recursos naturales y el talento humano para convertirse en un líder regional en movilidad sustentable basada en hidrógeno. Solo falta decisión y acción.

Propuesta para México

Para alcanzar esta visión, propongo un programa piloto nacional que inicie con la introducción de autobuses de hidrógeno en zonas altamente contaminadas como la Zona Metropolitana del Valle de México. Este programa incluiría:

  • Colaboración con universidades para formar técnicos e ingenieros especializados.
  • Convenios con empresas privadas para construir estaciones de carga.
  • Subsidios y financiamiento para empresas de transporte que cambien sus unidades a hidrógeno.
  • Educación ambiental a la población sobre los beneficios de esta tecnología.

Este plan debe estar respaldado por una legislación que regule la calidad del aire, estimule la investigación y favorezca la inversión en energía limpia. Además, se debería crear un fondo verde nacional que reciba parte del presupuesto federal y de donaciones internacionales.

Impacto ambiental y social

El impacto ambiental de los motores de hidrógeno es evidente: cero emisiones contaminantes durante su uso. Pero también hay un fuerte impacto social. Al reducir la contaminación del aire, disminuyen las enfermedades respiratorias, sobre todo en niños y adultos mayores. El empleo verde crece con la creación de nuevos sectores industriales. Además, el acceso a energía limpia se vuelve una herramienta de equidad social, especialmente en comunidades marginadas donde los sistemas de transporte público mejoran.

Conclusión

La transición hacia una energía limpia no es solo una opción, es una necesidad urgente. Los motores de hidrógeno representan una de las herramientas más poderosas para lograrlo, especialmente en el sector del transporte. Con visión, compromiso y acción coordinada, México podría convertirse en un referente mundial en movilidad sostenible para el año 2045. La tecnología está lista, y ahora es el momento de invertir, educar y actuar. Al hacerlo, no solo estaremos cumpliendo con el ODS 7, sino también construyendo un país más justo, saludable y moderno para las futuras generaciones.

Bibliografía

* Alumno de la Escuela Nacional Preparatoria No. 7 “Ezequiel A. Chávez”. Ganador del 2º lugar en la categoría de ensayo del “Certamen Triada Sustentable y Sostenible: Visión 2045”.