Air Liquide y Faurecia llevan el hidrógeno líquido al sector pesado

Publicado el 14 de septiembre de 2022

9 minutos

Con una autonomía de 1.000 km, una capacidad de almacenamiento optimizada y una tecnología probada lista en cinco años, los tanques de hidrógeno líquido ofrecen una solución atractiva para la movilidad pesada descarbonizada y de alto rendimiento. Descubra los desafíos a los que se enfrentan los equipos de Air Liquide y Faurecia a medida que desarrollan esta tecnología.

Air Liquide está combinando su experiencia con la del proveedor mundial de automóviles Faurecia, una empresa del Grupo FORVIA, para acelerar el desarrollo del hidrógeno líquido en el sector de la movilidad pesada. El objetivo: descarbonizar las flotas de vehículos pesados ​​manteniendo su autonomía gracias a los depósitos de hidrógeno líquido, una opción tecnológica muy adaptada.

Lea nuestro artículo para obtener más información sobre esta asociación.

Para Guillaume Petitpas, ingeniero sénior de Investigación y Desarrollo y especialista en LH2 de Air Liquide, "el hidrógeno líquido es el doble de denso que el hidrógeno gaseoso, por lo que ofrece el doble de kilometraje sin ocupar más espacio". Por lo tanto, un camión propulsado por hidrógeno líquido tiene una mayor autonomía que su equivalente gaseoso, lo que hace que el hidrógeno líquido sea tan cómodo de usar como las soluciones actuales de combustibles fósiles. "Esta solución es factible porque el costo adicional de la criogenia se compensa con los ahorros en los costos de logística de las estaciones de servicio aguas arriba", agrega Petitpas.

Faurecia considera que la tecnología actual de tanques criogénicos para hidrógeno líquido sí puede expandirse al mundo del automóvil. "Conocemos los requisitos de este sector y estamos bien situados para cumplirlos", explica Julien Hergott, ingeniero de I+D y experto en sistemas termodinámicos de Faurecia. "Haría hincapié en la necesidad de un aislamiento de tanque extremadamente eficiente y un diseño de tanque que permita una producción en masa rentable".

Basándose en su profunda experiencia con los fabricantes de automóviles, Faurecia puededesarrollar la solución técnica más adaptada a sus necesidades . Para Air Liquide, el principal desafío espara establecer una cadena completa de suministro de hidrógeno líquido . "Esto requiere establecer una interfaz entre las estaciones y los vehículos para permitir una recarga de hidrógeno rápida y segura", dice Guillaume Petitpas. "Y en paralelo, debemos continuar nuestro desarrollo de tanques". Actualmente en la etapa de prototipo, esta cadena de suministro de distribución ya se está probando. Se desarrollará a partir de 2025 y se implementará en 2027, cuando se comercializarán los tanques.

"En Air Liquide, naturalmente, estamos más involucrados en la demostración funcional de la solución tecnológica", señala Guillaume Petitpas, "mientras que Faurecia ya está anticipando el desarrollo y la aplicación del producto, en una escala de tiempo más corta. Pero para este proyecto, tenemos un objetivo común que estructura nuestra agenda quinquenal". Los empleados de Air Liquide están trabajando para entregar e implementar la solución lo más rápido posible.

"Nos pusimos en marcha al diseñar juntos la hoja de ruta del proyecto", agrega Julien Hergott, "y esto nos permitió identificar las prioridades del sistema, como el diseño de la suspensión entre los dos tanques1, para el cual el prototipo estará listo a principios de 2023. " Un éxito facilitado por la amplia experiencia de ambos grupos en este tipo de proyectos, que implica una considerable experiencia en I+D, un enfoque de innovación orientado al producto y la movilización de recursos en múltiples sitios.

Ayudar a los clientes a descarbonizar sus flotas es una prioridad tanto para Air Liquide como para Faurecia , que están movilizando una amplia gama de recursos para desarrollar los tanques de hidrógeno líquido de última generación lo más rápido posible. Los ingenieros de Faurecia se especializan en estándares y regulaciones automotrices, la optimización de sistemas complejos, diseño de productos y procesos de fabricación para garantizar que esta tecnología pueda ser explotada para el sector de la movilidad. Sus equipos de simulación 3D visualizan todos los aspectos mecánicos, térmicos y de fluidos involucrados. Paralelamente, los expertos de Air Liquide aportan su profundo conocimiento de la licuefacción del hidrógeno, incluido su dominio de los códigos y estándares específicos de esta molécula y su cadena de valor (producción, almacenamiento, distribución, etc.), un gran desafío para el despliegue exitoso de una cadena de suministro de hidrógeno líquido para vehículos pesados. Su experiencia en aislamiento, desarrollada como parte del programa Ariane para tanques cohete, también es un activo real.

¿sLH2 o CcH2?

El almacenamiento de hidrógeno en forma criogénica provoca un aumento de la densidad en comparación con el almacenamiento a temperatura ambiente, lo que permite una mayor capacidad de almacenamiento. El principal reto de la tecnología radica en el aislamiento térmico del depósito para mantener la temperatura del líquido a -253°C. Un aumento de su temperatura provocaría un aumento de la presión y la consiguiente pérdida de moléculas si el vehículo está estacionado durante un largo período. Además de un mejor aislamiento térmico, una forma de reducir estas pérdidas es aumentar la presión de almacenamiento. Las soluciones para esto incluyen sLH2 (hidrógeno subenfriado con una presión máxima de aproximadamente 20 bar), que actualmente es la solución preferida, y CcH2 (hidrógeno criocomprimido con una presión de hasta 350 o 400 bar). Si bien la segunda solución reduce significativamente la pérdida de moléculas al garantizar una presión extremadamente alta, es más costosa y lleva más tiempo desarrollarla. El sLH2, por otro lado, ofrece un buen compromiso en términos de equilibrio entre rendimiento y uso, costo para el usuario y tiempo de comercialización.