Avanzar en Tecnología de Hidrógeno y Cero Emisiones en ACT Expo

Satisfacer las Necesidades de Vehículos de Hidrógeno y Tecnología de Cero Emisiones en ACT Expo

Shiv Shankar, Gerente Senior de Mercado Global

La reducción de emisiones y la eficiencia son fuerzas impulsoras para los OEMs automotrices, y las nuevas tendencias y tecnología de transporte limpio estuvieron a plena vista en la Advanced Clean Transportation (ACT) Expo de este año en California.

La industria del transporte está evolucionando, y ACT Expo ha cambiado en consecuencia en los últimos años. Hoy, gran parte del espectáculo se enfoca agudamente en vehículos de cero y bajas emisiones —tecnologías que muchos ven como el futuro del transporte.

Esto está sucediendo por algunas razones. Nuevos actores están entrando en el espacio de transporte y movilidad, interrumpiendo modelos típicos de tanto tecnología como operaciones de negocio. Nuevos incentivos también están en vigor en mercados de todo el mundo para estimular nuevo desarrollo en tecnología de transporte limpio y frenar emisiones. Debido a esto, se está tomando más en serio que nunca antes.

Una cosa quedó clara mientras estaba en el espectáculo: A medida que la tecnología evoluciona, surgen nuevos desafíos para los OEMs que buscan tener éxito. Aquí hay algunas observaciones clave que hice al asistir a ACT Expo 2019:

Desafíos de Potencia, Alcance e Infraestructura

Varios factores influirán en la adopción aumentada de vehículos y equipos de tecnología limpia, y los proveedores están trabajando para entregar soluciones.

Un foco está en los vehículos eléctricos (EVs). Los EVs puros de hoy son limpios, y a medida que los costes de batería continúan disminuyendo, estos vehículos se están volviendo soluciones rentables para desplazamientos de corta distancia. Tienen algunos desafíos inherentes, sin embargo. Por ejemplo, en transporte pesado y comercial, los operadores de flota deben poder confiar en un alcance de batería extenso para transportar cargas a través de largas distancias. El tiempo de carga también es un problema, con tiempos de carga que van de 30 minutos a 10 horas. Estos vehículos también deben poder confiar en la infraestructura de estaciones de carga —gran parte de la cual aún no existe fuera de algunas áreas geográficas específicas. Finalmente, las materias primas requeridas para fabricar baterías de vehículos eléctricos son algo escasas, particularmente en Estados Unidos. A medida que se vuelven más escasas, los costes pueden subir, y habrá otro desafío significativo de gestión de residuos que superar cuando muchas de estas baterías lleguen al final de sus vidas.

Esto hace que una tecnología alternativa sea cada vez más atractiva: vehículos de celdas de combustible de hidrógeno. Estos vehículos utilizan gas de hidrógeno y oxígeno para alimentar un motor eléctrico y pueden ofrecer una gama de beneficios prácticos, incluyendo cero emisiones, gran potencia y el par requerido para aplicaciones de servicio pesado. Cuando se generan usando energía limpia y renovable, estos vehículos pueden lograr cero emisiones verdaderas. También hay menos inconvenientes. Los OEMs de vehículos de celdas de combustible de hidrógeno han demostrado alcances prometedores que igualan tecnologías tradicionales (más de 300 millas), junto con el potencial de tiempo de recarga más rápido en estaciones de recarga de hidrógeno.

Aunque también hay una limitación de infraestructura para el transporte de hidrógeno actualmente, algunos OEMs están haciendo una inversión considerable en cambiar eso. Nikola Corporation, una empresa especializada en semirremolques eléctricos y vehículos de celdas de combustible de hidrógeno y presentador principal en ACT Expo, se ha comprometido a construir 700 estaciones de recarga de hidrógeno en Estados Unidos para 2028. Al abordar tanto la producción de vehículos como los problemas de infraestructura a la vez, el modelo de negocio único de la empresa podría hacer estos vehículos más atractivos para los usuarios finales.

Crear Infraestructura Eficiente para Vehículos de Hidrógeno

Crear infraestructura fiable para vehículos de hidrógeno es clave para hacerlos una tecnología viable en el espacio comercial y de consumo. El almacenamiento seguro y eficiente de hidrógeno en vehículos y en estaciones de recarga de hidrógeno es una parte importante de esa ecuación.

Para aplicaciones prácticas en carretera, algunas cosas deben considerarse. El hidrógeno tiene la energía más alta por masa de cualquier combustible pero tiene una baja energía por unidad de volumen, requiriendo métodos de almacenamiento avanzados que puedan entregar el potencial para mayor densidad de energía. El hidrógeno en su forma líquida requiere temperaturas criogénicas para almacenamiento, haciéndolo actualmente menos atractivo para vehículos. En su forma gaseosa, entonces, la eficiencia de almacenamiento de hidrógeno requiere tanques de alta presión y sistemas de combustible típicamente entre 350 y 700 bar en aplicaciones de vehículos, correspondiendo con un auto de pasajeros típico a un camión comercial.

La eficiencia y contención de almacenamiento de hidrógeno debe lograrse a lo largo de toda una cadena de suministro. El hidrógeno se genera in situ o se entrega vía remolques de tubos a estaciones de recarga de hidrógeno, donde luego se comprime para almacenamiento estacionario en tanques in situ. Desde esos tanques, el gas se transfiere al dispensador operado por el usuario final —la versión de hidrógeno de una bomba de gasolina típica— donde eventualmente llena el vehículo de celda de combustible de hidrógeno. Importantemente, las presiones en estaciones de recarga deben ser aún más altas —entre 900 y 1,000 bar— para satisfacer efectivamente las necesidades de presión en los propios vehículos.

Mantener presiones altas aceptables y prevenir fugas costosas en cualquier punto a lo largo de la infraestructura de transporte de hidrógeno son críticos para hacer la tecnología viable, eficiente y práctica para una variedad de aplicaciones de transporte. El diseño y selección de materiales para este nuevo tipo de arquitectura de combustible de hidrógeno debe tomar en cuenta estas altas presiones y rendimiento a prueba de fugas.

Estos son solo algunas de las tendencias de transporte limpio en la industria que vale la pena seguir. Contribuir a un futuro más sostenible es importante, y nosotros en Swagelok estamos comprometidos a proporcionar nuestro apoyo, asistencia y productos de calidad para OEMs que trabajan para desarrollar tecnología de vehículos de cero o bajas emisiones viable en los próximos años y décadas. Tenemos amplia experiencia en ciencia de materiales, presiones y temperaturas extremas, y entregando conexiones a prueba de fugas fiables en aplicaciones críticas. Estamos comprometidos a aplicar esa experiencia a necesidades de transporte limpio. Cumplir las expectativas de los clientes en torno a seguridad, eficiencia y fiabilidad depende de ello.