Atendendo às necessidades de veículos a hidrogênio e tecnologia de emissão zero na ACT Expo

Atendendo às necessidades de veículos a hidrogênio e tecnologia de emissão zero na ACT Expo

Shiv Shankar, gerente sênior de mercado global

A redução de emissões e a eficiência são forças motrizes para OEMs automotivos, e novas tendências e tecnologias de transporte limpo foram exibidas na Expo Transportes Limpos Avançados (ACT) deste ano na Califórnia.

O setor de transporte está evoluindo e a ACT Expo mudou de acordo nos últimos anos. Hoje, grande parte da feira está fortemente focada em veículos com zero e baixas emissões – tecnologias que muitos veem como o futuro do transporte.

Isso está acontecendo por alguns motivos. Novos players estão entrando no espaço de transporte e mobilidade, interrompendo os modelos típicos de tecnologia e operações de negócios. Novos incentivos também estão em vigor em mercados em todo o mundo para estimular novos desenvolvimentos em tecnologia de transporte limpo e reduzir as emissões. Por isso, está sendo levado mais a sério do que nunca.

Uma coisa ficou clara enquanto eu estava na feira:à medida que a tecnologia evolui, novos desafios surgem para os OEMs que desejam ter sucesso. Aqui estão algumas observações importantes que fiz enquanto participava da ACT Expo 2019:

Desafios de energia, alcance e infraestrutura

Vários fatores influenciarão o aumento da adoção de veículos e equipamentos de tecnologia limpa, e os fornecedores estão trabalhando para oferecer soluções.

Um destaque está em veículos elétricos (EVs). Os EVs puros de hoje são limpos e, à medida que os custos das baterias continuam a diminuir, esses veículos estão se tornando soluções econômicas para deslocamentos de curta distância. Eles têm alguns desafios inerentes, no entanto. Por exemplo, em caminhões pesados ​​e comerciais, os operadores de frotas devem poder contar com uma ampla faixa de bateria para transportar cargas por longas distâncias. O tempo de carregamento também é um problema, os tempos de carregamento variam de 30 minutos a 10 horas. Esses veículos também devem poder contar com a infraestrutura de estações de recarga – muitas das quais ainda não existem fora de algumas áreas geográficas específicas. Finalmente, as matérias-primas necessárias para a fabricação de baterias de veículos elétricos são um tanto escassas, principalmente nos Estados Unidos. À medida que se tornam mais escassas, os custos podem aumentar e haverá outro desafio significativo de gerenciamento de resíduos a ser superado quando muitas dessas baterias chegarem ao fim de suas vidas.

Isso torna uma tecnologia alternativa cada vez mais atraente:veículos movidos a células de combustível de hidrogênio. Esses veículos utilizam gás hidrogênio e oxigênio para alimentar um motor elétrico e podem oferecer uma série de benefícios práticos, incluindo emissões zero, maior potência e torque necessário para aplicações pesadas. Quando gerados usando energia limpa e renovável, esses veículos podem atingir emissões zero reais. Há menos desvantagens também. Os OEMs de veículos com célula de combustível de hidrogênio demonstraram alcances promissores que correspondem às tecnologias tradicionais (mais de 300 milhas), juntamente com o potencial de tempo de reabastecimento mais rápido em estações de reabastecimento de hidrogênio.

Embora haja também uma limitação de infraestrutura para o transporte de hidrogênio atualmente, alguns OEMs estão fazendo um investimento considerável para mudar isso. A Nikola Corporation, uma empresa especializada em caminhões elétricos e veículos movidos a célula de combustível de hidrogênio e apresentadora de palco principal da ACT Expo, prometeu construir 700 postos de abastecimento de hidrogênio nos Estados Unidos até 2028. , o modelo de negócios exclusivo da empresa pode tornar esses veículos mais atraentes para os usuários finais.

Criando infraestrutura eficiente para veículos de hidrogênio

A criação de infraestrutura confiável para veículos movidos a hidrogênio é fundamental para torná-los uma tecnologia viável no espaço comercial e de consumo. O armazenamento seguro e eficiente de hidrogênio em veículos e em postos de abastecimento de hidrogênio é uma parte importante dessa equação.

Para aplicações práticas na estrada, algumas coisas devem ser consideradas. O hidrogênio tem a maior energia por massa de qualquer combustível, mas tem um baixo volume de energia por unidade, exigindo métodos avançados de armazenamento que podem oferecer o potencial de maior densidade de energia. O hidrogênio em sua forma líquida requer temperaturas criogênicas para armazenamento, tornando-o atualmente menos atrativo para veículos. Em sua forma gasosa, então, a eficiência do armazenamento de hidrogênio requer tanques de alta pressão e sistemas de combustível tipicamente variando de 350 a 700 bar em aplicações veiculares, correspondendo a um típico carro de passeio a um caminhão comercial.

A eficiência e a contenção do armazenamento de hidrogênio devem ser realizadas em toda a cadeia de suprimentos. O hidrogênio é gerado no local ou entregue através de carretas para estações de reabastecimento de hidrogênio, onde é então comprimido para armazenamento estacionário em tanques no local. A partir desses tanques, o gás é transferido para o distribuidor operado pelo usuário final - a versão de hidrogênio de uma bomba de gasolina típica - onde eventualmente enche o veículo de célula de combustível de hidrogênio. É importante ressaltar que as pressões nos postos de abastecimento devem ser ainda maiores – entre 900 e 1.000 bar – para atender efetivamente às necessidades de pressão nos próprios veículos.

A manutenção de altas pressões aceitáveis ​​e a prevenção de vazamentos dispendiosos em qualquer ponto da infraestrutura de transporte de hidrogênio são essenciais para tornar a tecnologia viável, eficiente e prática para uma variedade de aplicações de transporte. O design e a seleção de materiais para esse novo tipo de arquitetura de combustível de hidrogênio devem levar em consideração essas altas pressões e desempenho à prova de vazamentos.

Estas são apenas algumas das tendências de transporte limpo na indústria que vale a pena seguir. Contribuir para um futuro mais sustentável é importante, e nós da Swagelok estamos comprometidos em fornecer nosso suporte, assistência e produtos de qualidade para OEMs que trabalham para desenvolver tecnologia veicular viável, com zero ou baixas emissões nos próximos anos e décadas. Temos uma vasta experiência em ciência de materiais, pressões e temperaturas extremas e entregamos conexões estanques confiáveis ​​em aplicações críticas. Estamos comprometidos em aplicar esse conhecimento às necessidades de transporte limpo. Atender às expectativas dos clientes em relação à segurança, eficiência e confiabilidade depende disso.