Hidrógeno en Le Mans: cómo está la situación para el futuro

A principios de esta década se presentaron a bombo y platillo varios proyectos de hidrógeno para las 24 Horas de Le Mans. Desde entonces, sin embargo, la euforia se ha enfriado notablemente hacia los -253,15 grados Celsius (el punto de ebullición del hidrógeno).

El estado de ánimo del público en general sobre el tema puede resumirse actualmente del siguiente modo: las cosas realmente no avanzan. Sigue habiendo vueltas de demostración, como desde hace casi diez años en Le Mans. En 2025, el ACO anunció que un copiloto se sentaría en el coche como gran novedad en la vuelta de demostración del Mission H24. No es exactamente el tipo de movimiento que genera grandes titulares.

Ya nadie espera una categoría de hidrógeno para 2028. Todas las partes implicadas acordaron hace tiempo utilizar, inicialmente, vehículos de hidrógeno como parte de un proyecto llamado "Garaje 56". La prolongación de la vida útil de los Hypercars actuales hasta 2032 indica, aproximadamente, el horizonte temporal en el que serán sustituidos, como muy pronto.

Motorsport-Total.com, web hermana de Motorsport.com, habló con varias personas importantes pertenecientes a diferentes proyectos en el campo del hidrógeno para el automovilismo sobre el estado actual de la cuestión.

La euforia da paso al trabajo difícil

"Las cosas se han calmado, y lo reconocemos", confirma Ingo Mauel, director de Bosch Motorsport. "Por supuesto, al principio hubo mucha expectación, porque se trataba de algo completamente nuevo. Y luego empezó el trabajo".

El interés del público fue enorme cuando se presentó el H2 de Bosch. En muy poco tiempo, el tema del hidrógeno como salvación del motor de combustión en el motorsport se precipitó a la opinión pública. Pero ahora viene la parte deslucida. Probar, experimentar, eliminar fuentes de error, superar obstáculos... Todo a puerta cerrada, por supuesto.

Todo esto es, definitivamente, más difícil de lo esperado, como admite Mauel: "Al principio, uno pensaba que todo era bastante sencillo. Luego te das cuenta de que hay algunos obstáculos". El mayor de ellos fue la decisión de la FIA de pasar al hidrógeno líquido en febrero de 2024: "Esta decisión nos planteó un reto mucho mayor", afirma.

En la misma línea se expresa Alpine, con su proyecto Alpenglow. "Actualmente tenemos tres depósitos de gas. Sólo necesitamos un depósito normal para el hidrógeno líquido, pero tiene que ser polimórfico. Así, podremos instalarlo en cualquier sitio, como en los coches normales", explica Paranthoen Yann, ingeniero jefe de LMDh en Alpine y también implicado en el proyecto.

Como estaba previsto, el Alpenglow ha pasado recientemente de un motor de cuatro cilindros en línea a uno V6 de unos 740 CV. Comparada con la próxima conversión a hidrógeno líquido, la conversión a un concepto de motor diferente fue un juego de niños.

Hidrógeno líquido: el reto está en el depósito

En general, todo el proyecto del hidrógeno ha sufrido un retraso de años, pero lo cierto es que tiene sentido. Al fin y al cabo, el objetivo de dar ocho vueltas en el Circuito de La Sarthe difícilmente puede alcanzarse con depósitos de gasolina. Y mucho menos completar distancias enteras en la Fórmula 1, donde también se habla del hidrógeno como combustible del futuro.

Tobias Knorsch, de Bosch Motorsport, calcula lo siguiente: "Incluso con un almacenamiento a presión de 700 bares, necesitaríamos un depósito de cuatro metros de largo y medio metro de diámetro para conseguir el equivalente a 140 litros de combustible. Eso no es posible". Por esta razón, la FIA se decidió por el hidrógeno líquido.

El hidrógeno líquido puede almacenar 2,3 kilovatios hora de energía por litro, frente a sólo 1,3 kWh en forma gaseosa. Una pequeña parte de esta ventaja queda anulada por la necesidad de una capa de vacío en el depósito. El depósito de hidrógeno líquido está sometido a enormes exigencias. Hay que hacer frente a diferencias de temperatura de más de 300 grados en un coche de carreras caliente. A esto hay que añadir los últimos requisitos de seguridad. Pero el mayor reto son los puentes térmicos.

"El depósito es como un termo. Si sólo se rebordea por el borde delantero, se rompería en algún momento si las vibraciones fueran demasiado fuertes. Por eso necesita puntos de fijación adicionales. Y en estos puntos hay una aportación continua de calor al interior", explica Knorsch.

Este hidrógeno gaseoso, conocido como "boil-off", tiene que liberarse. Como no se reutiliza, sino que se expulsa, hay una ligera pérdida. Por eso, el hidrógeno líquido no es interesante para los vehículos de serie. Incluso cuando está parado, se pierde energía continuamente. En cambio, para los deportes de motor, donde el vehículo está siempre en movimiento, tiene sentido porque entonces la pérdida es baja.

Sin embargo, este distanciamiento entre la producción en serie y la competición no beneficia a todos los fabricantes, ya que impide la transferencia de tecnología. Por tanto, el hidrógeno sería más bien una herramienta de marketing. Que el hidrógeno sea líquido o gaseoso no debería importar al grupo objetivo, siempre y cuando el cliente pueda repostar con hidrógeno como el coche de carreras en Le Mans.

Hay una buena noticia: el hidrógeno líquido es relativamente seguro. No hay que temer quemaduras por frío en caso de accidente. "Se convertiría inmediatamente en gas, por lo que este frío no afectaría en absoluto al piloto", promete Knorsch. No obstante, el objetivo del depósito de alta seguridad es, por supuesto, evitar cualquier fuga en caso de incidente.

Tecnología de inyección muy avanzada

Afortunadamente para los proyectos existentes, el depósito es la mayor obra en la conversión a hidrógeno líquido, pero esto en sí mismo representa bastante trabajo. El hidrógeno se vuelve a convertir en gas cuando baja en el depósito de líquido, en el llamado vaporizador. A partir de aquí, todo sigue igual y el trabajo de desarrollo no se ha visto afectado por el cambio al hidrógeno líquido.

Durante nuestra visita a Neuburg an der Donau en septiembre de 2023, los inyectores seguían siendo el mayor problema. Dado que el hidrógeno se está desarrollando principalmente para aplicaciones pesadas, especialmente camiones y vehículos comerciales, los inyectores seguían siendo demasiado grandes para las aplicaciones en el automovilismo, o la versión reducida no era lo suficientemente potente.

Los inyectores especiales se han desarrollado por completo. "Ahora tienen el tamaño de los inyectores estándar de Bosch. Este inyector es el futuro. Sin embargo, su caudal másico es limitado, por lo que el proceso de combustión es algo restringido", explica.

Uno de los actores del mercado: AVL con un motor de combustión de hidrógeno de cuatro cilindros.

Foto: AVL

Hay que imaginárselo como una ducha de agua: si se intenta aplicar demasiada presión, el cabezal salta por los aires. Como existe este cuello de botella, hay que inyectar durante más tiempo. Esto a su vez significa que no se puede elegir libremente el tiempo de inyección. La buena noticia: "Las primeras pruebas demuestran que es casi suficiente".

Dónde sigue habiendo problemas con el hidrógeno

Hay dos grandes problemas que frenan actualmente todo el asunto del hidrógeno. Uno de ellos es la reglamentación de la categoría prevista, en la que apenas se ha avanzado hasta ahora. Tanto Toyota como Alpine, los fabricantes que ya tienen vehículos listos para circular, llevan años reclamando una normativa fija para poder calcular los costes.

Lo que es seguro es que los vehículos de hidrógeno serían físicamente más grandes que los Hypercars actuales. Visualmente, sería una auténtica maravilla porque también serían más anchos. Sin embargo, esto va unido a un mayor peso. Actualmente, el Alpenglow pesa 1.400 kilos con motor de combustión. "Si nos centramos consecuentemente en la construcción ligera, quizá podríamos recortar otros 100 o 200 kilogramos", afirma Pierre-Jean Tardy, ingeniero jefe de proyectos de hidrógeno de Alpine. Para los proyectos de pilas de combustible, un peso inferior a 1.300 kilos es actualmente una utopía.

¿Cómo se supone que estos pesos pesados van a competir con Hypercars que siguen pesando menos de 1.100 kilos incluso en su configuración BoP más pesada? Y eso unido a la menor autonomía. Por estas razones, no se espera que los vehículos de hidrógeno compitan por la victoria en Le Mans a corto plazo.

Quizá el problema aún mayor sea el suministro de la infraestructura. De hecho, la tecnología de los coches de carreras está ahora más avanzada que el desarrollo de una infraestructura completa de hidrógeno. Esto implica tanto instalaciones locales como a nivel macro, con cadenas de suministro globales y cantidades suficientes.

Y todavía hay fabricantes que ni siquiera quieren dar una oportunidad al hidrógeno. Entre ellos se encuentran las marcas del Grupo Volkswagen y Stellantis en particular. "Debido a toda la compresión y conversión, el hidrógeno es aún más ineficiente como propulsor que como e-combustible", calcula un empleado de Stellantis.

Alpine Alpenglow: Los depósitos de gas siguen instalados

Foto: smg/Scheuren

Por el momento, BMW sólo se atrevería con las pilas de combustible, pues ya fracasó una vez con un motor de combustión en el Hydrogen 7. Ferrari, Toyota y Alpine son partidarios de los motores de combustión, al menos para la competición. Al fin y al cabo, también se trata de asegurar un futuro a largo plazo para el automovilismo con sonido.

Noticias sobre el hidrógeno en los últimos doce meses

14 de octubre de 2024: Alpine presenta el Alpenglow Hy6, una evolución del Hy4. Como su nombre indica, el motor de cuatro cilindros del Hy6 se sustituye por un motor V6 turbo. Se reconoce visualmente por un tubo de escape modificado.

7 de noviembre de 2024: MissionH24 presenta a BrightLoop como socio para el convertidor CC/CC de su vehículo de pila de combustible H24Evo. La larga lista de socios sigue creciendo. En este momento ya están confirmados: TotalEnergies, Michelin, Symbio, Richard Mille, Fortescue Zero, McLaren Applied, Syensqo, Next Solution, Multimatic, Texense, Isoclima, Sobek, Momo y Kappa Optronics.

18 de noviembre de 2024: El MissionH24 se expone por segunda vez en la Semana Europea del Hidrógeno. El ACO destaca especialmente la presencia de India y Japón en la feria, dos países que lideran la descarbonización del transporte. Massimo Medda, Director de Innovación de Trenes de Potencia de Ferrari, reafirma el compromiso de la casa de Maranello con el motor de combustión de hidrógeno.

19 de noviembre de 2024: Bosch, Alpine y Ferrari se presentan en la conferencia Hydrogen for Life en Londres. Lionel Martin, jefe de producto de motores de hidrógeno en Bosch Motorsport, promete que Bosch estará presente en el gran debut del hidrógeno en Le Mans en 2028.

28 de enero de 2025: Mission H24 anuncia que el prototipo H24Evo se convertirá a hidrógeno líquido. Esto retrasa considerablemente el debut en la pista. No tendrá lugar antes de 2026. Esto aumentará la autonomía de 30 a "al menos 40" minutos en el Circuito de La Sarthe.

13 de marzo de 2025: AVL Racetech se asocia con Ravenol para los lubricantes de su motor de combustión de hidrógeno de alto rendimiento. Paul Kapus, Jefe de Motores de AVL Racetech, quiere aumentar aún más el rendimiento por litro: "Creemos que incluso con 150 kilovatios por litro de cilindrada, aún no hemos alcanzado el límite. Con esta cooperación, seguiremos probando los límites". 150 kilovatios corresponden a 204 CV. Según los rumores, AVL quiere alcanzar los 180 kilovatios por litro, es decir, 245 CV.

El Toyota GR LH2 ya funciona con hidrógeno líquido.

Foto: Toyota

3 de abril de 2025: Bosch Motorsport se une al proyecto MissionH24. La empresa diseña una unidad de control para hidrógeno líquido (L-HSCU). "Con este nuevo socio podemos crear un automovilismo de resistencia neutro para el clima", afirma entusiasmado Remi Fouret, director de Bosch Motorsport Francia.

11 de mayo de 2025: Alpine da sus primeras vueltas de demostración con el Hy6 en el marco del WEC, en Spa-Francorchamps. A diferencia del año anterior con el Hy4, esta vez todo va sobre ruedas. La demostración despierta un gran interés en los medios de comunicación francófonos, incluso la televisión TF1 está presente con un equipo de producción completo. Bruno Famin va de una entrevista a otra.

15 de mayo de 2025: Bosch da más información sobre su unidad de control: el hidrógeno debe almacenarse a -253,15 grados a 5 bares. La L-HSCU controla y supervisa toda la cadena de almacenamiento en el vehículo, desde el repostaje y el almacenamiento en los depósitos hasta la transferencia a la pila de combustible o al motor de combustión. Un mecanismo de seguridad compuesto por sensores y circuitos de protección permite desconectar rápidamente el sistema, con ventiladores que volatilizan rápidamente la concentración de gas.

1 de junio de 2025: Toyota participa de nuevo en las 24 Horas de Fuji con el Corolla H2 Concept y realiza importantes avances. Con hidrógeno líquido, el Corolla completa 468 vueltas en 23 horas (la primera se canceló debido a la niebla), solo diez vueltas menos que en 2022 en 24 horas con hidrógeno gaseoso.

11 de junio de 2025: Toyota presenta el GR LH2 con hidrógeno líquido (de ahí la L de líquido) en el Hydrogen Village. Se basa en el predecesor GR H2 y, por tanto, en el chasis del GR010 Hybrid, pero a diferencia del GR H2 no es un vehículo modelo, sino un prototipo real. Está propulsado por un motor de combustión de hidrógeno, sobre el que Toyota no ha revelado más información. El coche tampoco está aún listo para circular. Todavía no está claro cuándo se pilotará por primera vez.

13 de junio de 2025: En la rueda de prensa del ACO, se anuncia que Mission H24 y Toyota Gazoo Racing trabajarán juntos en el futuro. La cooperación abarca los ámbitos de la aerodinámica y la refrigeración. La refrigeración es una cuestión especialmente importante para los vehículos de pila de combustible. Bassel Aslan, Director de Tecnología de Mission H24, recurre a términos marciales: "Toyota declaró la guerra al CO2 muy pronto con los coches híbridos. Ahora se suma a otra batalla para descarbonizar el automovilismo".

14 de junio de 2025: En los prolegómenos de las 24 horas de Le Mans, el Alpine Alpenglow y el Bosch H2 Demonstrator completan una vuelta cada uno al Circuito de La Sarthe. El único cambio con respecto al año pasado es que esta vez hay pasajeros a bordo. En esta ocasión, se echa en falta el Foenix H2, un proyecto conjunto de Solution F, Saleen Automotive y el Grupo GCK, que a algunos les resultará familiar del Rallycross.

10 de julio de 2025: El Alpine Alpenglow Hy6 hace su aparición en el Festival de la Velocidad de Goodwood y circula sin problemas.