A Empa está impulsionando o desenvolvimento de veículos com células de combustível de hidrogênio

Explorando novas fronteiras:como a Empa está impulsionando o desenvolvimento de veículos com células de combustível de hidrogênio

Os Laboratórios Federais Suíços de Ciência e Tecnologia de Materiais (Empa) realizam pesquisas avançadas todos os dias, muitas delas dedicadas à descarbonização da economia suíça. O demonstrador de mobilidade “move” da Empa é uma parte fundamental desses esforços, que se concentram em como o setor de transporte pode tirar proveito de novas tecnologias promissoras, como veículos elétricos movidos a bateria, elétricos movidos a célula de combustível de hidrogênio e veículos movidos a combustível sintético.

“Nosso objetivo é transformar a pesquisa em inovações comercializáveis”, disse a Dra. Brigitte Buchmann, chefe do departamento de Mobilidade, Energia e Meio Ambiente da Empa. “Nós nos vemos como uma ponte entre pesquisa e aplicações.”

A mobilidade do hidrogênio é um tópico de interesse significativo para "movimento". Além de realizar pesquisas na área de armazenamento e uso de hidrogênio, um elemento-chave de sua missão é ajudar a estabelecer um suporte baseado em ciência para a implementação de novas tecnologias. Neste contexto, uma nova tecnologia de encaixe desenvolvida pela Swagelok para instalações de alta pressão foi avaliada em cooperação com a autoridade de segurança correspondente, Suva, para uso inicial nas instalações "move". Esta avaliação levou à revisão dos regulamentos de instalação existentes na Suíça, disponibilizando a nova tecnologia de encaixe para uso no mercado.

A Empa e a Swagelok trabalham juntas desde a década de 1960, e o relacionamento continuou a evoluir à medida que a Empa explora novas fronteiras tecnológicas. Continue lendo para saber como a Empa e o “move” estão prontos para continuar avançando no crescente espaço de transporte de hidrogênio.

Superando os desafios inerentes ao hidrogênio

O hidrogênio deve ser comprimido e armazenado em altas pressões para atingir a densidade de energia necessária. O abastecimento de hidrogênio em um cilindro em um veículo leva a um aumento significativo de temperatura no cilindro de hidrogênio. Para evitar o envelhecimento avançado do material do cilindro, o hidrogênio deve ser pré-resfriado a -40°C antes do abastecimento. A Empa está avaliando alternativas para esse pré-resfriamento executando simulações detalhadas de geometrias alternativas de influxo e realizando análises termodinâmicas detalhadas.

“A segurança é nosso foco principal ao projetar e realizar experimentos com hidrogênio”, disse Christian Bach, chefe do Laboratório de Tecnologias de Trem de Força Automotiva da Empa. “Neste contexto, estamos muito interessados ​​em cooperar com parceiros industriais como a Swagelok, fornecendo-nos consultoria e produtos de alta qualidade.” Existem muitos regulamentos e normas com requisitos gerais e métodos de teste para o desempenho seguro das instalações de hidrogênio que a Empa deve atender em suas aplicações.

As conexões da série FK forneceram desempenho permanentemente à prova de vazamentos, com resistência mecânica equivalente à de uma conexão soldada.

Para evitar problemas de segurança e cumprir os requisitos de segurança, a Empa usou conexões soldadas de cone e rosca antes da Swagelok:Swagelok ^® Conexões da série FK, que foram desenvolvidas especificamente para uso em aplicações de hidrogênio. As conexões da série FK forneceram o desempenho de estanqueidade necessário, com resistência mecânica equivalente à de uma conexão soldada. As conexões FK também são mais fáceis de manter, levando a menores custos gerais de mão de obra e manutenção.

“A série FK funcionou bem para as necessidades de armazenamento de hidrogênio da Empa”, disse Thomas Freund, diretor administrativo da Swagelok Switzerland. “A facilidade de instalação, combinada com sua maior segurança, confiabilidade e estanqueidade, foram as maiores vantagens.”

Suporte completo para um futuro em evolução

À medida que a Empa continua a desenvolver soluções para a tecnologia de células de combustível de hidrogênio, ela tem trabalhado em estreita colaboração com a Swagelok além da seleção de produtos.

Como instituto de pesquisa, o Empa vê um rodízio regular de estudantes universitários que precisam de treinamento adequado para trabalhar com os sistemas e a tecnologia em “movimento”. “No início de cada período universitário, colocamos os alunos em nossos seminários de segurança sobre instalação de conexões de tubos, dobra de tubos e outros fundamentos básicos de treinamento de campo”, disse Freund. “É parte de como a Empa garante a segurança no local e a confiabilidade do sistema.”

A Empa também conta com os serviços locais de projeto e montagem da Swagelok para subsistemas pré-montados e confiáveis ​​para armazenamento de hidrogênio no laboratório “move”. Isso inclui conjuntos de tanques de armazenamento e coletores de gás, permitindo que a “move” concentre suas atividades na pesquisa, em vez de na montagem do sistema demorada.

"É importante que nossos parceiros industriais sejam capazes de enfrentar novos desafios e implementar novas tecnologias junto conosco", disse Bach. "Precisamos receber informações honestas e precisas para construir os melhores sistemas possíveis, e recebemos isso da Swagelok .”

Interessado em saber mais sobre as soluções Swagelok para aplicações de hidrogênio? Entre em contato com seu centro de vendas e serviços autorizado Swagelok local para saber mais hoje.