Empa Acelera la Innovación en Vehículos de Celdas de Combustible de Hidrógeno

Explorando Nuevas Fronteras: Cómo Empa Impulsa el Desarrollo de Vehículos de Celdas de Combustible de Hidrógeno

Los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales (Empa) realizan investigación avanzada todos los días, gran parte de ella dedicada 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 tecnologías nuevas y prometedoras como vehículos eléctricos de batería, vehículos eléctricos de celdas de combustible de hidrógeno y vehículos operados con combustibles sintéticos.

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

La movilidad de hidrógeno es un tema de gran interés para "move". Además de realizar investigación en el campo del almacenamiento y uso de hidrógeno, un elemento clave de su misión es ayudar a establecer apoyo basado en la ciencia para la implementación de nuevas tecnologías. En este contexto, una nueva tecnología de racor desarrollada por Swagelok para instalaciones de alta presión fue evaluada en cooperación con la autoridad de seguridad correspondiente, Suva, para uso inicial en las instalaciones de "move". Esta evaluación llevó a la revisión de las regulaciones de instalación existentes en Suiza, haciendo la nueva tecnología de racor disponible para uso dentro del mercado.

Empa y Swagelok han trabajado juntos desde la década de 1960, y la relación ha continuado evolucionando a medida que Empa explora nuevas fronteras tecnológicas. Siga leyendo para aprender cómo Empa y "move" están preparados para continuar haciendo avances en el floreciente espacio del transporte de hidrógeno.

Superando los Desafíos Inherentes del Hidrógeno

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

"La seguridad es nuestro foco principal al diseñar y realizar experimentos de hidrógeno", dijo Christian Bach, jefe del Laboratorio de Tecnologías de Tren de Potencia Automotriz de Empa. "En este contexto, estamos muy interesados en la cooperación con socios industriales como Swagelok, que nos proporcionan consultoría y productos de alta calidad". Hay muchas regulaciones y estándares con requisitos generales y métodos de prueba para el rendimiento seguro de instalaciones de hidrógeno que Empa debe cumplir en sus aplicaciones.

Los racores de la serie FK proporcionaron un rendimiento permanentemente a prueba de fugas, con resistencia mecánica equivalente a la de una conexión soldada.

Para evitar problemas de seguridad y cumplir con los requisitos de seguridad, Empa había usado conexiones soldadas de cono e hilo antes de Swagelok: los racores de la serie FK de Swagelok, que fueron desarrollados específicamente para uso en aplicaciones de hidrógeno. Los racores de la serie FK proporcionaron el rendimiento a prueba de fugas requerido, con resistencia mecánica equivalente a la de una conexión soldada. Los racores FK también son más fáciles de mantener, lo que lleva a costes de mano de obra y mantenimiento más bajos en general.

"La serie FK funcionó bien para las necesidades de almacenamiento de hidrógeno de Empa", dijo Thomas Freund, director gerente, Swagelok Suiza. "La facilidad de instalación, combinada con su seguridad, fiabilidad y hermeticidad mejoradas, fueron las mayores ventajas."

Soporte Completo para un Futuro en Evolución

A medida que Empa continúa desarrollando soluciones para tecnología de celdas de combustible de hidrógeno, ha trabajado estrechamente con Swagelok más allá de solo la 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 tecnología en "move". "Al inicio de cada período universitario, ponemos a los estudiantes a través de nuestros seminarios de seguridad sobre instalación de racores de tubo, curvado de tubo y otros conceptos básicos de capacitación de campo", dijo Freund. "Es parte de cómo Empa asegura la seguridad en el sitio y la fiabilidad del sistema."

Empa también confía en los servicios locales de diseño y ensamblaje de Swagelok para subsistemas preensamblados fiables para almacenamiento de hidrógeno en el laboratorio "move". Estos incluyen ensamblajes de tanques de almacenamiento y colectores de gas, permitiendo a "move" centrar sus actividades en la investigación en lugar de en el ensamblaje de sistemas que consumen mucho tiempo.

"Es importante que nuestros socios industriales sean capaces de enfrentar nuevos desafíos e implementar nuevas tecnologías junto con nosotros", dijo Bach. "Necesitamos recibir información honesta y precisa para construir los mejores sistemas posibles, y la obtenemos de Swagelok."

¿Interesado en aprender más sobre soluciones de Swagelok para aplicaciones de hidrógeno? Póngase en contacto con su centro de ventas y servicios autorizado de Swagelok local para aprender más hoy.