Satisfacer las necesidades de los vehículos de hidrógeno y la tecnología de cero emisiones en ACT Expo

Satisfacer las necesidades de los vehículos de hidrógeno y la tecnología de cero emisiones en ACT Expo

Shiv Shankar, gerente sénior de mercado global

La reducción de emisiones y la eficiencia son fuerzas impulsoras para los OEM automotrices, y las nuevas tendencias y tecnología de transporte limpio se exhibieron por completo en la Exposición de Transporte Limpio Avanzado (ACT) de este año en California.

La industria del transporte está evolucionando y ACT Expo ha cambiado en consecuencia en los últimos años. Hoy en día, gran parte de la feria se centra claramente en los vehículos de emisiones bajas y cero, tecnologías que muchos ven como el futuro del transporte.

Esto está sucediendo por algunas razones. Están entrando nuevos jugadores en el espacio del transporte y la movilidad, alterando los modelos típicos tanto de tecnología como de operaciones comerciales. También existen nuevos incentivos en los mercados de todo el mundo para impulsar nuevos desarrollos en tecnología de transporte limpio y reducir las emisiones. Debido a esto, se está tomando más en serio que nunca.

Una cosa estaba clara mientras estaba en la feria:a medida que la tecnología evoluciona, surgen nuevos desafíos para los OEM que buscan tener éxito. Aquí hay algunas observaciones clave que hice mientras asistía a ACT Expo 2019:

Desafíos de potencia, alcance e infraestructura

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

Un foco está en los vehículos eléctricos (EV). Los vehículos eléctricos puros de hoy en día son limpios y, a medida que los costos de las baterías continúan disminuyendo, estos vehículos se están convirtiendo en soluciones rentables para los desplazamientos de corta distancia. Sin embargo, tienen algunos desafíos inherentes. Por ejemplo, en camiones comerciales y de servicio pesado, los operadores de flotas deben poder confiar en una amplia gama de baterías para transportar cargas a largas distancias. El tiempo de carga también es un problema, los tiempos de carga van desde 30 minutos hasta 10 horas. Estos vehículos también deben poder confiar en la infraestructura de la estación de carga, gran parte de la cual aún no existe fuera de algunas áreas geográficas específicas. Finalmente, las materias primas requeridas para la fabricación de baterías para vehículos eléctricos son algo escasas, particularmente en los Estados Unidos. A medida que se vuelven más escasos, los costos pueden aumentar y habrá otro desafío importante de gestión de desechos que superar cuando muchas de estas baterías lleguen al final de su vida útil.

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

Aunque actualmente también existe una limitación de infraestructura para el transporte de hidrógeno, algunos OEM están haciendo una inversión considerable para cambiar eso. Nikola Corporation, una empresa especializada en semirremolques eléctricos y vehículos de pila de combustible de hidrógeno y presentadora principal en ACT Expo, se comprometió a construir 700 estaciones de servicio de hidrógeno en los Estados Unidos para 2028. Al abordar los problemas de infraestructura y producción de vehículos a la vez , el modelo comercial único de la compañía podría hacer que estos vehículos sean más atractivos para los usuarios finales.

Creación de infraestructura eficiente para vehículos de hidrógeno

La creación de una infraestructura confiable para los vehículos de hidrógeno es clave para convertirlos en una tecnología viable en el espacio comercial y de consumo. El almacenamiento de hidrógeno seguro y eficiente en vehículos y en estaciones de servicio de hidrógeno es una parte importante de esa ecuación.

Para aplicaciones prácticas en carretera, se deben considerar algunas cosas. El hidrógeno tiene la energía por masa más alta de todos los combustibles, pero tiene una energía por unidad de volumen baja, lo que requiere métodos de almacenamiento avanzados que puedan ofrecer el potencial de una mayor densidad de energía. El hidrógeno en su forma líquida requiere temperaturas criogénicas para su almacenamiento, lo que lo hace actualmente menos atractivo para los vehículos. Entonces, en su forma gaseosa, la eficiencia del almacenamiento de hidrógeno requiere tanques de alta presión y sistemas de combustible que normalmente oscilan entre 350 y 700 bar en aplicaciones de vehículos, lo que corresponde a un automóvil de pasajeros típico a un camión comercial.

La eficiencia y la contención del almacenamiento de hidrógeno deben lograrse a lo largo de toda la cadena de suministro. El hidrógeno se genera en el sitio o se entrega a través de camiones de tubo a las estaciones de reabastecimiento de hidrógeno, donde luego se comprime para su almacenamiento estacionario en tanques en el sitio. Desde esos tanques, el gas se transfiere al dispensador operado por el usuario final, la versión de hidrógeno de una bomba de gas típica, donde eventualmente llena el vehículo de celda de combustible de hidrógeno. Es importante destacar que las presiones en las estaciones de servicio deben ser aún más altas, entre 900 y 1000 bar, para satisfacer de manera efectiva las necesidades de presión en los propios vehículos.

Mantener presiones altas aceptables y prevenir fugas costosas en cualquier punto de la infraestructura de transporte de hidrógeno son fundamentales para que la tecnología sea viable, eficiente y práctica para una variedad de aplicaciones de transporte. El diseño y la selección de materiales para este nuevo tipo de arquitectura de combustible de hidrógeno deben tener en cuenta estas altas presiones y el rendimiento a prueba de fugas.

Estas 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 en Swagelok estamos comprometidos a brindar nuestro apoyo, asistencia y productos de calidad a los OEM que trabajan para desarrollar tecnología de vehículos viable, de cero o bajas emisiones en los próximos años y décadas. Tenemos una amplia experiencia en ciencia de materiales, presiones y temperaturas extremas, y brindamos conexiones herméticas confiables en aplicaciones críticas. Estamos comprometidos a aplicar esa experiencia a las necesidades de transporte limpio. De ello depende satisfacer las expectativas de los clientes en cuanto a seguridad, eficiencia y fiabilidad.