Tecnologia de teste inovadora para tanques de hidrogênio

Tecnologia de teste inovadora para tanques de hidrogênio

A Dorninger Hytronics GmbH de Unterweitersdorf, na Alta Áustria, desenvolveu um processo de teste patenteado para tanques de hidrogênio que economiza até 80% de energia, milhares de toneladas de CO2, matérias-primas e, portanto, custos. Devido à abordagem inovadora e graças ao aconselhamento profissional da Business Upper Austria, a empresa recebeu um montante de financiamento de seis dígitos para o desenvolvimento complexo e caro. O hidrogénio é considerado um combustível alternativo para a mobilidade futura. Para poder utilizar o hidrogênio para mobilidade, ele deve ser armazenado em estado gasoso em tanques especiais de alta pressão. Os tanques de alta pressão são feitos de fibra de carbono e estão sujeitos a rigorosos critérios de teste. O regulamento da UE UN R134 estipula que cada 200 tanques produzidos devem ser testados com 22.000 ciclos de reabastecimento. A energia necessária para isso é enorme, pois o tanque precisa ser colocado sob alta pressão e depois aliviado novamente – 22 mil vezes.

Enorme economia de energia

"Se o hidrogénio se estabelecer como um combustível alternativo adicional na mobilidade, a necessidade de tanques de hidrogénio também aumentará. Pode facilmente imaginar como o consumo de eletricidade e os custos de energia para testar os tanques explodirão", afirma Karl Fischereder, Diretor Geral da Dorninger Hytronics GmbH. Em colaboração com o Centro de Mecatrônica de Linz (LCM), ele desenvolveu um processo patenteado que economiza cerca de 80% de energia e, portanto, milhares de toneladas de CO2, além de reduzir drasticamente os requisitos de materiais e matérias-primas. Isso também reduz enormemente os custos do processo de teste. E é assim que funciona: normalmente, os tanques de alta pressão são testados pelo método de pressão constante. Para um tanque típico com capacidade de 350 litros, são necessários cerca de 8.900 kWh de eletricidade para 22.000 ciclos. São emitidas mais de quatro toneladas de CO2, o que custa 1.780 euros a um preço de eletricidade de 20 cêntimos por kWh. A Dorninger Hytronics desenvolveu um processo com servobombas regenerativas em que os tanques são preenchidos 100% com água. “Só este método requer 50% menos energia”, explica Fischereder. "Além disso, com o novo processo patenteado, substituímos parte da água por esferas de estado sólido. O material de enchimento agora consiste apenas em 37% de água, que precisa ser comprimida. Isso reduz a necessidade de energia em outros 63%." No geral, o método economiza cerca de 80% de energia em comparação com bancadas de teste anteriormente disponíveis no mercado. Além disso, o material obturador pode ser reutilizado para o próximo teste.

Energia no circuito

O sistema patenteado é ainda capaz de gerar energia regenerativa. A energia hidráulica é fornecida durante o carregamento do tanque a ser testado. O acionamento da servobomba funciona como um motor e retira eletricidade da rede. “Quando o tanque é novamente descarregado, o sentido de rotação do acionamento é invertido e ele se torna um gerador. Isso pega a energia hidráulica, converte em energia elétrica e devolve para a rede elétrica”, explica Fischereder. O processo patenteado da Dorninger Hytronics requer apenas 1.780 kWh para 22.000 ciclos de teste. Isto corresponde a 20 por cento da energia necessária para testes utilizando o processo de pressão constante, emite apenas 0,8 toneladas de CO2 e custa apenas 356 euros. O inversor requer menos energia, o que também reduz os custos de instalação e operação. A energia necessária para resfriar o sistema hidráulico também é menor e o processo de teste é mais seguro. Devido ao menor volume do meio de teste, os efeitos na bancada de teste são menos graves se um tanque falhar durante o teste. Isto aumenta a segurança no trabalho na bancada de testes, reduz os dispositivos de proteção estrutural e permite a construção de uma bancada de testes compacta adequada para produção em série.