16.a Edición | DICIEMBRE 2025 | ISSN 2618-1894 | Artículos Científicos
CELDAS DE HIDRÓGENO FRENTE A BATERÍAS
TRADICIONALES: CLAVES PARA UNA ENERGÍA MÁS
SOSTENIBLE
HYDROGEN CELLS VERSUS TRADITIONAL BATTERIES: KEYS TO
MORE SUSTAINABLE ENERGY
Gullifa, Silvio
1
Pérez, Claudio
2
Corino, Leonardo
3
Gullifa, S., Pérez, C., Corino, L. (2025). Celdas de hidrógeno frente a baterías
tradicionales: claves para una energía más sostenible. Revista INNOVA, Revista
argentina de Ciencia y Tecnología, 16.
RESUMEN
El almacenamiento energético es un componente clave en la transición hacia
sistemas más sostenibles y eficientes. Este artículo realiza un análisis comparativo
entre las baterías de hidrógeno —particularmente las celdas de combustible— y las
tecnologías tradicionales de almacenamiento, incluyendo plomo-ácido, níquel-
cadmio, níquel-hierro. Se examinan variables críticas como la densidad energética,
1
Universidad Nacional de Tres de Febrero, Argentina / silviogullifa@yahoo.com.ar
2
Universidad Nacional de Tres de Febrero, Argentina / magistercperez@gmail.com
3
Universidad Nacional de Tres de Febrero, Argentina
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la velocidad de recarga, la vida útil, el impacto ambiental y los costos operativos,
con el objetivo de identificar los escenarios en los que el hidrógeno representa una
alternativa viable y competitiva.
Además, se contextualiza la evolución histórica de las baterías para comprender las
limitaciones actuales de las tecnologías convencionales, incluyendo los desafíos
ambientales y logísticos relacionados con su reciclaje y disposición final. En
contraste, las baterías de hidrógeno destacan por su eficiencia, escalabilidad,
flexibilidad operativa y compatibilidad con energías renovables. Este análisis
permite anticipar tendencias tecnológicas, apoyar la toma de decisiones
estratégicas e impulsar soluciones energéticas limpias y resilientes para el futuro.
PALABRAS CLAVE
Celdas de Hidrógeno, Energía, Sustentabilidad, Baterías
ABSTRACT
Energy storage is a key component in the transition toward more sustainable and
efficient systems. This article performs a comparative analysis between hydrogen
batteries—particularly fuel cells—and traditional storage technologies, including lead-
acid, nickel-cadmium, and nickel-iron. Critical variables such as energy density,
recharging speed, lifespan, environmental impact, and operating costs are examined,
with the aim of identifying scenarios in which hydrogen represents a viable and
competitive alternative.
Furthermore, the historical evolution of batteries is contextualized to understand the
current limitations of conventional technologies, including the environmental and
logistical challenges related to their recycling and final disposal. In contrast, hydrogen
batteries stand out for their efficiency, scalability, operational flexibility, and
compatibility with renewable energy. This analysis allows for anticipating technological
trends, supporting strategic decision-making, and driving clean and resilient energy
solutions for the future.
KEY WORDS
Hydrogen Cells, Energy, Sustentability, Batteries.
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Introducción
En la búsqueda constante de soluciones energéticas más eficientes, sostenibles y
amigables con el medio ambiente, las baterías desempeñan un papel fundamental
en diversas industrias y aplicaciones, para describir mejor lo anterior hoy día hay
depósitos logísticos o supermercados que ya utilizan en sus equipos móviles
baterías de hidrógeno. Actualmente, la tecnología tradicional basada en baterías
de Pb.-Ac. domina el mercado debido a su alta densidad energética, durabilidad y
accesibilidad. Sin embargo, la emergencia de nuevas alternativas tecnológicas,
como las baterías basadas en hidrógeno, plantea importantes interrogantes sobre
su potencial real y ventajas comparativas.
Objetivo
Este artículo tiene como objetivo realizar un análisis detallado del rendimiento y la
eficiencia operativa de las baterías de hidrógeno en comparación directa con las
baterías más tradicionales, especialmente las de Pb.-Ac. Inicialmente, se abordará
un breve recorrido histórico sobre el desarrollo de las baterías, desde sus primeras
versiones hasta las innovaciones tecnológicas actuales. Posteriormente, se
analizarán aspectos clave como la densidad energética, el tiempo de carga, la vida
útil, la sostenibilidad ambiental y los costos asociados, con la finalidad de identificar
en qué contextos las baterías de hidrógeno pueden ser una alternativa competitiva
y viable, y en qué circunstancias las soluciones tradicionales aún prevalecen. De
esta manera, se busca proporcionar información clara y precisa que apoye la toma
de decisiones estratégicas y técnicas en el ámbito energético.
Desarrollo o contexto
La historia de las baterías comienza con el invento de Alessandro Volta en 1800,
conocido como la pila voltaica, la primera batería eléctrica que permitió almacenar
energía química para convertirla en energía eléctrica. Este invento fue un hito clave
en la historia de la electricidad y marcó el inicio del desarrollo tecnológico de los
sistemas de almacenamiento energético. Posteriormente, en 1859, Gaston Planté
creó la batería de plomo-ácido, la primera batería recargable comercialmente
exitosa, que sigue siendo utilizada en diversas aplicaciones hoy en día.
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Durante el siglo XX, el desarrollo de baterías experimentó importantes avances con
la invención de la batería de níquel-cadmio en 1899, seguida por la batería de
níquel-hierro de Thomas Edison en 1901. Sin embargo, uno de los desarrollos más
significativos ocurrió en la década de 1970, cuando comenzaron las investigaciones
que llevaron a la invención de las baterías de iones de litio. En 1991, Sony
comercializó por primera vez esta tecnología, transformando radicalmente la
electrónica portátil debido a su alta densidad energética, bajo peso y capacidad de
recarga rápida.
En las últimas décadas, el interés en soluciones energéticas limpias y renovables ha
impulsado el desarrollo de baterías basadas en hidrógeno, como las celdas de
combustible, que generan electricidad a través de la reacción química del
hidrógeno con oxígeno, produciendo solo agua como residuo. Este avance
tecnológico representa una posible revolución energética gracias a su potencial
ecológico y su alto rendimiento energético.
El interés por soluciones energéticas más limpias ha impulsado el desarrollo de
baterías basadas en hidrógeno, específicamente las celdas de combustible. Estas
generan electricidad mediante la reacción química del hidrógeno con oxígeno, con
agua como único subproducto.
Tabla comparativa de rendimiento, vida útil, contaminación y cualidades:
Tipo de
batería
Densidad
Energétic
a (Wh/kg)
Tiempo
de
Carga
Vida Útil
(ciclos)
Impacto
Ambiental
Plomo-ácido
30-50
8-12
horas
500-800
Alta
(metales
pesados)
Níquel-cadmio
40-60
1-2
horas
1000-1500
Alta
(cadmio
tóxico)
Níquel-hierro
30-50
4-8
horas
2000-3000
Moderada
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Iones de litio
150-250
1-4
horas
1000-2000
Moderada
(reciclable)
Hidrógeno
(celda
combustible)
500-1000
Minutos
>5000
Muy baja
(solo agua)
Este análisis busca profundizar en aspectos clave como la densidad energética, el
tiempo de carga, la vida útil, la sostenibilidad ambiental y los costos asociados con
las baterías de hidrógeno y baterías tradicionales, especialmente las de litio. El
objetivo central es determinar claramente en qué contextos específicos las baterías
de hidrógeno ofrecen ventajas competitivas significativas, así como identificar los
escenarios en los que las baterías tradicionales siguen siendo la opción más
conveniente y eficiente. De este modo, se busca brindar un soporte sólido y
fundamentado que facilite la toma de decisiones estratégicas y técnicas en el
ámbito energético.
Razones para elegir baterías de hidrógeno frente a otros tipos de baterías:
1. Sostenibilidad y reducción del impacto ambiental: Las baterías de hidrógeno
generan energía a través de un proceso químico limpio cuya única emisión directa
es vapor de agua, lo que elimina por completo la generación de contaminantes
atmosféricos. Esto representa una significativa ventaja frente a otras tecnologías
de almacenamiento energético, como las baterías de plomo-ácido y níquel-cadmio,
que generan residuos contaminantes debido a la presencia de metales pesados
como plomo, cadmio y mercurio. Estos compuestos son altamente tóxicos, difíciles
de gestionar adecuadamente, y exigen costosos procesos de reciclaje o disposición
final controlada para evitar la contaminación de suelos y acuíferos. Además, al
optar por tecnologías basadas en hidrógeno se reduce considerablemente la huella
de carbono asociada a la producción y reciclaje de baterías convencionales,
impulsando así un modelo energético más limpio y sostenible en el largo plazo.
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2. Eficiencia energética y costos operativos: Las celdas de combustible de
hidrógeno destacan por su alta densidad energética, es decir, la cantidad de
energía que pueden almacenar y liberar por unidad de peso, superando
ampliamente a muchas tecnologías tradicionales. Esta característica se traduce en
una mayor autonomía y en menores necesidades de recarga o reemplazo, lo que
reduce significativamente los costos operativos a largo plazo. En comparación, las
baterías de plomo-ácido, aunque económicas y ampliamente utilizadas,
presentan una baja densidad energética y requieren frecuentes ciclos de
mantenimiento, además de tener una vida útil relativamente corta, lo que implica
mayores gastos de reposición. Las baterías de níquel-cadmio ofrecen un mejor
rendimiento cíclico y tolerancia a altas temperaturas, pero tienen un efecto
memoria que disminuye su eficiencia con el uso irregular y utilizan materiales
altamente contaminantes, lo que eleva los costos de gestión y reciclaje. Las
baterías de níquel-hierro, aunque más duraderas y resistentes, poseen una
eficiencia energética menor (del orden del 60-70%) y requieren largos tiempos de
carga, lo que las hace poco eficientes para aplicaciones de alta demanda. En
contraste, las baterías de iones de litio ofrecen una excelente eficiencia energética
(superior al 90%), baja tasa de autodescarga y menor mantenimiento, aunque su
costo inicial es elevado y su degradación térmica puede reducir su vida útil en
entornos exigentes. Finalmente, las celdas de combustible de hidrógeno, además
de su alta densidad energética y eficiencia de conversión (que puede superar el
60% en aplicaciones estacionarias), tienen una vida útil prolongada, baja necesidad
de mantenimiento, y tiempos de recarga extremadamente cortos, lo que
contribuye a una mayor continuidad operativa y ahorro a largo plazo en sectores
como la logística, la movilidad eléctrica y la generación distribuida.
3. Rapidez de carga y flexibilidad operativa: Las baterías de hidrógeno,
especialmente en forma de celdas de combustible, sobresalen por su capacidad de
reabastecimiento extremadamente rápida, que puede completarse en apenas 3 a
5 minutos, similar al tiempo requerido para cargar un tanque de combustible
convencional. Esta característica contrasta fuertemente con otras tecnologías de
almacenamiento energético. Por ejemplo, las baterías de iones de litio, aunque
eficientes y ampliamente utilizadas en aplicaciones móviles y vehículos eléctricos,
requieren entre 30 minutos (con cargadores rápidos) y varias horas para alcanzar
una carga completa, dependiendo de la capacidad del sistema y del tipo de
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cargador. Las baterías de níquel-hierro, por su parte, tienen tiempos de carga
considerablemente más largos, que pueden superar las 8 a 10 horas, y además
sufren pérdidas por sobrecarga si no se gestionan adecuadamente.
Esta diferencia en los tiempos de carga convierte a las celdas de hidrógeno en una
solución altamente efectiva para entornos operativos donde el tiempo de
inactividad debe minimizarse, como en el transporte público, flotas logísticas,
operaciones portuarias o en aplicaciones industriales de alta demanda. Además, el
sistema de reabastecimiento de hidrógeno puede integrarse de forma modular y
escalable, permitiendo una rápida respuesta a picos de consumo sin comprometer
la continuidad operativa. En comparación, las tecnologías basadas en litio o níquel,
si bien son más maduras comercialmente, presentan mayores restricciones en
cuanto a velocidad de carga y capacidad de respuesta ante cambios dinámicos en
la demanda, lo cual limita su aplicabilidad en operaciones intensivas. Por lo tanto,
la rápida carga del hidrógeno no solo mejora la eficiencia del sistema, sino que
también incrementa la flexibilidad operativa, reduciendo los cuellos de botella y
aumentando la disponibilidad de los activos en el ciclo logístico o energético.
4. Futuro y adaptabilidad: Las baterías de hidrógeno, especialmente aquellas
basadas en celdas de combustible se posicionan como una tecnología clave en el
marco de la transición energética global, al alinearse plenamente con los objetivos
de descarbonización, eficiencia y sostenibilidad establecidos por organismos
internacionales como la Agencia Internacional de Energía (IEA) y los compromisos
del Acuerdo de París. Una de sus principales fortalezas es su alta capacidad de
integración con fuentes de energía renovable, como la solar y la eólica, al permitir
almacenar excedentes energéticos en forma de hidrógeno mediante electrólisis y
utilizarlos posteriormente sin emisiones contaminantes. Este atributo resulta
crucial para superar la intermitencia característica de las renovables,
contribuyendo a un sistema energético más flexible y descentralizado.
Además, la tecnología de hidrógeno ofrece una alta adaptabilidad tecnológica, ya
que puede ser implementada en diversas escalas y sectores: desde aplicaciones
móviles (vehículos, drones, maquinaria de alta potencia) hasta sistemas
estacionarios de respaldo, microredes o almacenamiento a gran escala. A
diferencia de tecnologías más tradicionales como plomo-ácido o níquel-cadmio —
cuyo desarrollo ha alcanzado un punto de madurez limitado y enfrenta crecientes
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restricciones ambientales y normativas debido a su toxicidad y baja eficiencia—, las
celdas de combustible de hidrógeno aún se encuentran en una curva de innovación
ascendente, con mejoras continuas en materiales, eficiencia de conversión,
seguridad y costos de producción.
Este potencial de evolución tecnológica, sumado al impulso político y financiero
que reciben en regiones como la Unión Europea, Japón, Corea del Sur y Estados
Unidos, convierte al hidrógeno en una solución de largo plazo, adaptable a las
futuras exigencias regulatorias, ambientales y operativas. En este sentido, su
adopción estratégica no solo implica una mejora en el rendimiento y la
sostenibilidad del sistema actual, sino que también prepara el terreno para una
infraestructura energética más resiliente, limpia y tecnológicamente preparada
para las próximas décadas.
Síntesis del análisis
A partir del análisis comparativo expuesto, se evidencia que las baterías de
hidrógeno no solo presentan ventajas técnicas y ambientales significativas, sino
que también abren nuevas oportunidades estratégicas en un contexto global que
exige soluciones energéticas limpias, eficientes y resilientes. No obstante, su
adopción masiva aún depende de desafíos vinculados al desarrollo de
infraestructura, los costos iniciales y la consolidación de marcos regulatorios
adecuados. Comprender estas ventajas y limitaciones resulta esencial para delinear
una hoja de ruta tecnológica efectiva, especialmente en sectores como la logística,
el transporte y la generación distribuida, donde la demanda energética y la
sostenibilidad operativa son factores determinantes.
Conclusión
El desarrollo de las baterías ha recorrido un extenso camino desde la pila voltaica
de Volta en 1800 hasta las modernas celdas de combustible de hidrógeno. A lo
largo de esta evolución, las tecnologías tradicionales como las baterías de plomo-
ácido, níquel-cadmio y níquel-hierro cumplieron un rol fundamental en la
electrificación inicial de múltiples sectores. Sin embargo, su bajo rendimiento
energético, el uso de materiales tóxicos y su limitada vida útil las han vuelto
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progresivamente obsoletas frente a los requerimientos actuales de eficiencia,
sostenibilidad y velocidad operativa.
Hoy día las baterías de iones de litio representan hoy una de las opciones más
utilizadas por su alta densidad energética, rápida carga y buena durabilidad,
también presentan desafíos significativos. Entre ellos, destacan la degradación
térmica, el riesgo de incendio, y especialmente, la complejidad de su reciclaje. El
tratamiento de las baterías de litio implica procesos costosos, peligrosos y todavía
poco desarrollados a escala global, lo que genera una preocupación creciente en
cuanto a su disposición final y su impacto ambiental a largo plazo. La extracción de
litio y otros metales asociados, como cobalto y níquel, también acarrea problemas
sociales y ecológicos que ponen en duda su sostenibilidad integral.
En este contexto, las baterías de hidrógeno surgen como una alternativa con alto
potencial transformador. Su capacidad para generar electricidad sin emisiones
contaminantes directas, su integración eficiente con fuentes renovables
intermitentes, sus tiempos mínimos de recarga y su elevada vida útil las convierten
en una solución estratégica frente a los retos de la transición energética. A
diferencia de las tecnologías heredadas, las celdas de combustible permiten un
modelo de almacenamiento más limpio, escalable y adaptable a diversas
aplicaciones, desde la movilidad hasta la generación distribuida.
A medida que se superen los desafíos actuales relacionados con la infraestructura,
el transporte y los costos de producción del hidrógeno, es previsible que esta
tecnología ocupe un lugar cada vez más relevante en la matriz energética mundial.
Por lo tanto, comprender su evolución, ventajas y limitaciones resulta fundamental
para tomar decisiones informadas que favorezcan un sistema energético más
eficiente, sostenible y resiliente de cara a los desafíos del futuro.
La logística está siendo pionera en equipos móviles en Centros de Distribución
donde tan solo cargar una batería de Hidrógeno lleva escaso minuto y medio, con
agua como residuo, la tecnología está siendo utilizada también para otros actores
del mercado como automóviles, en definitiva este capítulo está siendo a ser escrito
por la ciencia, tecnología e industria hermanadas por la causa común de cuidar
nuestro planeta al mínimo costo en las operaciones industriales.
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Bibliografía
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Artículos y Análisis en Medios Especializados
Why Electric Car Batteries Are a Problem In More Ways Than One. Lifewire, 13 de abril
de 2023.
Fecha de recepción: 18/7/2025
Fecha de aceptación:10/8/2025