Empa Acelera Inovação em Veículos a Célula de Combustível de Hidrogênio

Explorando Novas Fronteiras: Como a Empa Está Impulsionando o Desenvolvimento de Veículos a Célula de Combustível de Hidrogênio

Os Laboratórios Federais Suíços de Ciência e Tecnologia de Materiais (Empa) conduzem pesquisas avançadas todos os dias, grande parte dedicada à descarbonização da economia suíça. O demonstrador de mobilidade "move" da Empa é uma parte chave desses esforços, que focam em como a indústria de transporte pode aproveitar novas tecnologias promissoras como veículos elétricos a bateria, veículos elétricos a célula de combustível de hidrogênio e veículos operados com combustíveis sintéticos.

"Nosso objetivo é transformar pesquisa em inovações comercializáveis", disse Dra. Brigitte Buchmann, chefe do departamento de Mobilidade, Energia e Meio Ambiente, Empa. "Nos vemos como uma ponte entre pesquisa e aplicações."

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

A Empa e a Swagelok trabalham juntas desde os anos 1960, e o relacionamento continuou a evoluir à medida que a Empa explora novas fronteiras tecnológicas. Continue lendo para aprender como a Empa e o "move" estão prontos para continuar fazendo avanços no espaço emergente de transporte a hidrogênio.

Superando os Desafios Inerentes do Hidrogênio

O hidrogênio deve ser comprimido e armazenado a altas pressões para alcançar 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 envelhecimento avançado do material do cilindro, o hidrogênio deve ser pré-resfriado a -40°C antes do abastecimento. A Empa está avaliando alternativas a este pré-resfriamento executando simulações detalhadas de geometrias de entrada alternativas e realizando análise termodinâmica detalhada.

"Segurança é nosso foco principal ao projetar e realizar experimentos com hidrogênio", disse Christian Bach, chefe do Laboratório de Tecnologias de Trem de Força Automotivo da Empa. "Neste contexto, estamos muito interessados em cooperação com parceiros industriais como a Swagelok, nos fornecendo consultoria e produtos de alta qualidade." Existem muitos regulamentos e padrões com requisitos gerais e métodos de teste para desempenho seguro de 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 requisitos de segurança, a Empa usou conexões soldadas de cone e rosca antes da Swagelok: conexões da série FK da Swagelok, que foram desenvolvidas especificamente para uso em aplicações de hidrogênio. As conexões da série FK forneceram o desempenho à prova de vazamentos requerido, com resistência mecânica equivalente à de uma conexão soldada. As conexões FK também são mais fáceis de manter, levando a custos de mão de obra e manutenção mais baixos no geral.

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

Suporte Completo para um Futuro em Evolução

À medida que a Empa continua a desenvolver soluções para tecnologia de células de combustível a hidrogênio, ela trabalhou de perto com a Swagelok além da simples seleção de produtos.

Como um instituto de pesquisa, a Empa vê uma rotação regular de estudantes universitários que requerem o treinamento adequado para trabalhar com os sistemas e tecnologia no "move". "No início de cada semestre universitário, submetemos os alunos a nossos seminários de segurança sobre instalação de conexões para tubos, curvatura de tubos e outros fundamentos de treinamento de campo", disse Freund. "É parte de como a Empa garante segurança no local e confiabilidade do sistema."

A Empa também conta com os serviços locais de projeto e montagem da Swagelok para subsistemas confiáveis e pré-montados para armazenamento de hidrogênio no laboratório "move". Estes incluem montagens de tanques de armazenamento e coletores de gás, permitindo que o "move" foque suas atividades em pesquisa em vez de montagem de sistemas 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 obtemos isso da Swagelok."

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