Estações móveis de abastecimento de hidrogênio

Armários de distribuição ATEX para uma distribuição ideal do hidrogênio garantem o equilíbrio de pressão correcto

O hidrogênio é a futura fonte de energia ecológica, pois é de utilização extremamente flexível, pode ser produzido através de tecnologias de energia renováveis e é de transporte e armazenamento fácil. Na utilização de hidrogênio em células de combustível não há formação de gases de combustão nocivos para o ambiente, apenas água.

O projeto H2Share com apoio do Interreg promove a utilização de hidrogênio, com o objetivo de uma contribuição prática para a redução das emissões dos transportes de cargas pesadas. No âmbito do projeto a Wystrach desenvolveu o WyRefueler - uma estação móvel de abastecimento de hidrogênio, que são actualmente testadas internacionalmente em situações de utilização prática. Para o enchimento dos contentores de combustível e durante o próprio processo de abastecimento as válvulas da Bürkert têm um contributo importante.

O WyRefueler é um sistema de abastecimento com um consumo de energia reduzido para o enchimento de sistemas de abastecimento de hidrogênio. Ônibus, veículos pesados de mercadorias, comboios, máquinas de construção ou empilhadores: Todo o veículo movido a hidrogênio pressurizado pode ser abastecido.

Fonte: Wystrach GmbH

Estação móvel de abastecimento de hidrogênio para veículos comerciais

Enquanto parceiro do projeto H2-Share, a Wystrach GmbH, enquanto especialista de gás pressurizado, desenvolveu uma estação móvel de abastecimento de hidrogênio com o WyRefueler. O sistema de fácil utilização e autorizado é fornecido com um amplo pacote de aconselhamento e manutenção e pode ser utilizado de forma autónoma após treinamento adequado. É adequado para o abastecimento de 350 bar, de diferentes veículos comerciais, começando por veículos pesados de mercadorias e transportadoras da área logística desde a máquinas de construção até a ônibus e comboios acionados por hidrogênio. O sistema construído por duas peças é composto por um contentor de abastecimento funcionando como armazenamento principal para o hidrogênio e o contentor da estação de abastecimento em si onde são abastecidos os veículos. Os dois componentes podem ser transportados com um reboque ADR.

Com um volume útil de 313 kg, o contentor de abastecimento contém hidrogênio em 54 recipientes especiais, cada um com uma capacidade de 350 l, com uma pressão de tipicamente 300 bar. O contentor da estação de abastecimento tem um armazenamento tampão de 88 kg com uma pressão de 500 bar, um vedante de hidrogênio, bem como um controle de pressão para um abastecimento ideal. A capacidade de extracção é de 180 kg por dia, mas pode ser aumentada para 360 kg em caso de necessidade. Ambos os contentores estão contectados através de interfaces para a tecnologia de controle, passagem do fluído e ar comprimido.

Tecnologia de válvulas para processos de abastecimento eficientes

Para que o hidrogênio seja abastecido de forma eficiente e segura, e para a otimização automática do sistema, a compensação correta da pressão é importante. O mesmo é válido quando o contentor de abastecimento é enchido com hidrogênio. De forma a mapear todos estes casos, as válvulas controladas pneumaticamente asseguram uma distribuição ideal do hidrogênio nos recipientes dos contentores.

Outras tecnologias tais como sensores, por ex. para a temperatura e a pressão, respetivos sistemas IO e as válvulas pneumáticas, que comutam de forma precisa as válvulas onde passam os fluídos, asseguram a correta compensação de pressão. Todos os componentes devem funcionar de forma fiável na aplicação móvel tanto no calor do verão como no frio do inverno e além disso têm de estar conforme as diretivas ATEX.

A solução completa de uma fonte só, nos convenceu de tal forma como a troca intensiva e a boa colaboração durante a fase de desenvolvimento.

Gerwin Müskens, Técnico de Design de Produto na Wsytrach

(fonte: Wystrach GmbH)

"Após termos escolhido o controle e o sistema periférico descentralizado da Siemens (SIMATIC ET 200iSP), nos deparamos rapidamente com a tecnologia de válvulas adequada da Bürkert, pois os especialistas em fluídos são os melhores nessa área e dispõem do respetivo Knowhow certo", fala Müskens. Mas, surgiram razões adicionais: a vasta oferta em válvulas pneumáticas e a possibilidade de conectar as mesmas em todos os armários de distribuição que se encontram conforme as diretivas ATEX para os componentes necessários à compensação de pressão.

Armários de distribuição estreitos

Os armários de distribuição pneumáticos estão expostos de maneira mais estreita possível para a utilização nas respetivas zonas EX. No entanto fornecem espaço suficiente para o sistema IO e um bloco de válvulas compacto com as válvulas Ex-i requeridas de tipo 6518, que estão montadas numa calha normalizada e ligadas em um Siemens ET200iP. Para além disso se juntam as válvulas piloto e as válvulas de paragem de emergência. Igualmente nos armários de distribuição ATEX encontram-se os periféricos necessários, incluído das válvulas solenoide piloto. Estás são adequadas para elevado vazão, trabalham sem necessidade de consumo de ar constante e para além disso convencem devido ao seu consumo de energia reduzido.

O conceito e o conhecimento relativamente a armários de distribuição convenceu os especialistas em pressão altas para que a Bürkert concebesse, fabricasse e fornecesse, com o respetivo certificado, o corpo "à medida" conforme as diretivas ATEX para o terminal de controle da estação de abastecimento. Por isso, não se excluem projetos futuros em conjunto.

Bloco de válvulas compacto com válvulas Ex-i do tipo 6518