Tecnología de prueba innovadora para tanques de hidrógeno

Tecnología de prueba innovadora para tanques de hidrógeno

Dorninger Hytronics GmbH de Unterweitersdorf, Alta Austria, ha desarrollado un proceso de prueba patentado para tanques de hidrógeno que ahorra hasta un 80 por ciento de energía, miles de toneladas de CO2, materias primas y, por tanto, costes. Gracias al enfoque innovador y al asesoramiento profesional de Business Upper Austria, la empresa recibió una financiación de seis cifras para este complejo y costoso desarrollo. El hidrógeno se considera un combustible alternativo para la movilidad del futuro. Para poder utilizar el hidrógeno para la movilidad, es necesario almacenarlo en estado gaseoso en tanques especiales de alta presión. Los depósitos de alta presión están fabricados de fibra de carbono y están sujetos a estrictos criterios de prueba. El reglamento de la UE UN R134 estipula que cada 200 tanques producidos debe ser probado con 22.000 ciclos de repostaje. La energía necesaria para ello es enorme, ya que hay que someter el depósito a alta presión y luego descargarlo de nuevo: 22.000 veces.

Enormes ahorros de energía

"Si el hidrógeno se consolida como combustible alternativo adicional en la movilidad, también aumentará la necesidad de tanques de hidrógeno. Es fácil imaginar cómo se disparará el consumo de electricidad y los costes de energía para probar los tanques", afirma Karl Fischereder, director general de Dorninger Hytronics GmbH. En colaboración con el Centro de Mecatrónica de Linz (LCM), ha desarrollado un proceso patentado que ahorra alrededor del 80 por ciento de energía y, con ello, miles de toneladas de CO2, además de reducir drásticamente la necesidad de materiales y materias primas. Esto también reduce enormemente los costes del proceso de prueba. Y así es como funciona: normalmente los tanques de alta presión se prueban mediante el método de presión constante. Para un depósito típico con una capacidad de 350 litros, se necesitan alrededor de 8.900 kWh de electricidad para 22.000 ciclos. Se emiten más de cuatro toneladas de CO2, lo que cuesta 1.780 euros a un precio de la electricidad de 20 céntimos el kWh. Dorninger Hytronics ha desarrollado un proceso con servobombas regenerativas en el que los depósitos se llenan al 100 por ciento con agua. "Solo este método requiere un 50 por ciento menos de energía", explica Fischereder. "Además, con el nuevo proceso patentado reemplazamos parte del agua por esferas de estado sólido. El material de relleno ahora sólo se compone de un 37 por ciento de agua, que debe comprimirse. Esto reduce el consumo de energía en otro 63 por ciento". En general, el método ahorra alrededor del 80 por ciento de energía en comparación con los bancos de pruebas disponibles anteriormente en el mercado. Además, el material de relleno se puede reutilizar para la siguiente prueba.

Energía en el circuito.

El sistema patentado es incluso capaz de generar energía regenerativa. La energía hidráulica se suministra al cargar el tanque a probar. El accionamiento de la servobomba funciona como un motor y extrae electricidad de la red. "Cuando se vuelve a descargar el depósito, se invierte el sentido de giro del accionamiento y se convierte en un generador. Este toma la energía hidráulica, la convierte en energía eléctrica y la devuelve a la red eléctrica", explica Fischereder. El proceso patentado de Dorninger Hytronics sólo requiere 1.780 kWh para 22.000 ciclos de prueba. Esto corresponde al 20 por ciento de la energía necesaria para las pruebas mediante el proceso de presión constante, emite sólo 0,8 toneladas de CO2 y cuesta sólo 356 euros. El variador requiere menos energía, lo que también reduce los costos de instalación y operación. La energía necesaria para enfriar el sistema hidráulico también es menor y el proceso de prueba es más seguro. Debido al menor volumen del medio de prueba, los efectos en el banco de pruebas son menos graves si un tanque falla durante la prueba. Esto aumenta la seguridad en el trabajo en el banco de pruebas, reduce los dispositivos de protección estructurales y permite la construcción de un banco de pruebas compacto adecuado para la producción en serie.