Technologie de test innovante pour les réservoirs d'hydrogène

Technologie de test innovante pour les réservoirs d'hydrogène

Dorninger Hytronics GmbH d'Unterweitersdorf en Haute-Autriche a développé un processus de test breveté pour les réservoirs d'hydrogène qui permet d'économiser jusqu'à 80 % d'énergie, des milliers de tonnes de CO2, des matières premières et donc des coûts. Grâce à son approche innovante et aux conseils professionnels de Business Upper Austria, l'entreprise a reçu un financement à six chiffres pour ce développement complexe et coûteux. L’hydrogène est considéré comme un carburant alternatif pour la mobilité du futur. Afin de pouvoir utiliser l’hydrogène pour la mobilité, il doit être stocké à l’état gazeux dans des réservoirs spéciaux à haute pression. Les réservoirs haute pression sont en fibre de carbone et sont soumis à des critères de test stricts. Le règlement européen UN R134 stipule que chaque 200e réservoir produit doit être testé avec 22 000 cycles de ravitaillement. L'énergie nécessaire à cela est énorme, car le réservoir doit être mis sous haute pression puis déchargé à nouveau - 22 000 fois.

D'énormes économies d'énergie

"Si l'hydrogène s'impose comme carburant alternatif supplémentaire dans la mobilité, le besoin en réservoirs d'hydrogène augmentera également. Vous pouvez facilement imaginer comment la consommation électrique et les coûts énergétiques pour tester les réservoirs vont alors exploser", explique Karl Fischereder, directeur général de Dorninger Hytronics GmbH. En collaboration avec le Centre de mécatronique de Linz (LCM), il a développé un procédé breveté qui permet d'économiser environ 80 % d'énergie et donc des milliers de tonnes de CO2, tout en réduisant considérablement les besoins en matériaux et matières premières. Cela réduit également considérablement les coûts du processus de test. Et voici comment cela fonctionne : Normalement, les réservoirs haute pression sont testés selon la méthode à pression constante. Pour un réservoir typique d'une capacité de 350 litres, environ 8 900 kWh d'électricité sont nécessaires pour 22 000 cycles. Plus de quatre tonnes de CO2 sont émises, ce qui coûte 1 780 euros au prix de l'électricité de 20 centimes le kWh. Dorninger Hytronics a développé un procédé avec des servopompes régénératives dans lequel les réservoirs sont remplis à 100 % d'eau. «Cette méthode nécessite à elle seule 50 pour cent d'énergie en moins», explique Fischereder. "De plus, grâce au nouveau procédé breveté, nous remplaçons une partie de l'eau par des sphères solides. Le matériau de remplissage n'est désormais composé que de 37 pour cent d'eau, qui doit être comprimée. Cela réduit encore les besoins en énergie de 63 pour cent." Au total, la méthode permet d'économiser environ 80 % d'énergie par rapport aux bancs d'essai précédemment disponibles sur le marché. De plus, le matériau de remplissage peut être réutilisé pour le prochain test.

L'énergie dans le circuit

Le système breveté est même capable de produire de l’énergie régénérative. L'énergie hydraulique est fournie lors du chargement du réservoir à tester. L'entraînement de la servopompe fonctionne comme un moteur et tire de l'électricité du réseau. "Lorsque le réservoir est à nouveau déchargé, le sens de rotation de l'entraînement est inversé et il devient un générateur. Celui-ci récupère l'énergie hydraulique, la convertit en énergie électrique et la restitue au réseau électrique", explique Fischereder. Le procédé breveté Dorninger Hytronics ne nécessite que 1 780 kWh pour 22 000 cycles de test. Cela correspond à 20 % de l'énergie nécessaire aux tests utilisant le procédé à pression constante, n'émet que 0,8 tonne de CO2 et ne coûte que 356 euros. Le variateur nécessite moins d'énergie, ce qui réduit également les coûts d'installation et d'exploitation. L'énergie nécessaire pour refroidir le système hydraulique est également inférieure et le processus de test est plus sûr. En raison du plus petit volume du milieu d'essai, les effets sur le banc d'essai sont moins graves en cas de défaillance d'un réservoir pendant l'essai. Cela augmente la sécurité du travail sur le banc d'essai, réduit les dispositifs de protection structurels et permet la construction d'un banc d'essai compact adapté à la production en série.