Empa impulsa el desarrollo de vehículos de pila de combustible de hidrógeno

Explorando nuevas fronteras:cómo Empa está impulsando el desarrollo de vehículos de pila de combustible de hidrógeno

Los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales (Empa) realizan investigaciones avanzadas todos los días, gran parte de las cuales están dedicadas a la descarbonización de la economía suiza. El demostrador de movilidad "move" de Empa es una parte clave de estos esfuerzos, que se centran en cómo la industria del transporte puede aprovechar las nuevas tecnologías prometedoras, como los vehículos eléctricos alimentados por batería, los eléctricos alimentados por celdas de combustible de hidrógeno y los vehículos que funcionan con combustible sintético.

“Nuestro objetivo es transformar la investigación en innovaciones comercializables”, dijo la Dra. Brigitte Buchmann, jefa del departamento de Movilidad, Energía y Medio Ambiente de Empa. “Nos vemos a nosotros mismos como un puente entre la investigación y las aplicaciones”.

La movilidad del hidrógeno es un tema de gran interés para "mover". Además de realizar investigaciones en el campo del almacenamiento y uso de hidrógeno, un elemento clave de su misión es ayudar a establecer un apoyo científico para la implementación de nuevas tecnologías. En este contexto, se evaluó una nueva tecnología de accesorios desarrollada por Swagelok para instalaciones de alta presión en cooperación con la autoridad de seguridad correspondiente, Suva, para su uso inicial en las instalaciones de "movimiento". Esta evaluación condujo a la revisión de las normas de instalación existentes en Suiza, lo que hizo que la nueva tecnología de accesorios estuviera disponible para su uso en el mercado.

Empa y Swagelok han trabajado juntos desde la década de 1960 y la relación ha seguido evolucionando a medida que Empa explora nuevas fronteras tecnológicas. Siga leyendo para saber cómo Empa y "move" están preparados para seguir avanzando en el floreciente espacio de transporte de hidrógeno.

Superar los desafíos inherentes al hidrógeno

El hidrógeno debe comprimirse y almacenarse a altas presiones para lograr la densidad de energía necesaria. La carga de hidrógeno en un cilindro de un vehículo conduce a un aumento significativo de la temperatura en el cilindro de hidrógeno. Para evitar el envejecimiento avanzado del material del cilindro, el hidrógeno debe enfriarse previamente a -40 °C antes de repostar. Empa está evaluando alternativas a este enfriamiento previo ejecutando simulaciones detalladas de geometrías de flujo de entrada alternativas y realizando análisis termodinámicos detallados.

“La seguridad es nuestro enfoque principal cuando diseñamos y realizamos experimentos con hidrógeno”, dijo Christian Bach, jefe del Laboratorio de Tecnologías de Trenes Motrices Automotrices de Empa. “En este contexto, estamos muy interesados ​​en cooperar con socios industriales como Swagelok, que nos brinden consultoría y productos de alta calidad”. Hay una gran cantidad de regulaciones y estándares con requisitos generales y métodos de prueba para el desempeño seguro de las instalaciones de hidrógeno que Empa debe cumplir en sus aplicaciones.

Los accesorios de la serie FK proporcionaron un rendimiento hermético permanente, con una resistencia mecánica equivalente a la de una conexión soldada.

Para evitar problemas de seguridad y cumplir con los requisitos de seguridad, Empa ha utilizado conexiones soldadas de cono y rosca antes que Swagelok:Swagelok ^® Accesorios de la serie FK, que fueron desarrollados específicamente para su uso en aplicaciones de hidrógeno. Los accesorios de la serie FK proporcionaron el rendimiento de estanqueidad requerido, con una resistencia mecánica equivalente a la de una conexión soldada. Los accesorios FK también son más fáciles de reparar, lo que reduce los costos generales de mano de obra y mantenimiento.

“La serie FK funcionó bien para las necesidades de almacenamiento de hidrógeno de Empa”, dijo Thomas Freund, director general de Swagelok Suiza. “La facilidad de instalación, combinada con su mayor seguridad, confiabilidad y hermeticidad, fueron las mayores ventajas”.

Apoyo completo para un futuro en evolución

A medida que Empa continúa desarrollando soluciones para la tecnología de celdas de combustible de hidrógeno, ha trabajado en estrecha colaboración con Swagelok más allá de la mera selección de productos.

Como instituto de investigación, Empa ve una rotación regular de estudiantes universitarios que requieren la capacitación adecuada para trabajar con los sistemas y la tecnología en "movimiento". “Al comienzo de cada período universitario, sometemos a los estudiantes a nuestros seminarios de seguridad sobre instalación de racores de tubos, doblado de tubos y otros conceptos básicos de capacitación en el campo”, dijo Freund. “Es parte de cómo Empa garantiza la seguridad en el sitio y la confiabilidad del sistema”.

Empa también confía en los servicios locales de diseño y montaje de Swagelok para subsistemas fiables y premontados para el almacenamiento de hidrógeno en el laboratorio de "movimiento". Estos incluyen ensamblajes de tanques de almacenamiento y colectores de gas, lo que permite que "move" centre sus actividades en la investigación en lugar del lento ensamblaje del sistema.

"Es importante que nuestros socios industriales puedan abordar nuevos desafíos e implementar nuevas tecnologías junto con nosotros", dijo Bach. "Necesitamos recibir información honesta y precisa para construir los mejores sistemas posibles, y eso lo obtenemos de Swagelok". .”

¿Está interesado en obtener más información sobre las soluciones Swagelok para aplicaciones de hidrógeno? Póngase en contacto con su centro local autorizado de ventas y servicio Swagelok para obtener más información hoy mismo.