Equipamentos móveis com células de combustível podem estar no mercado daqui a dois anos

Os equipamentos móveis que utilizam tecnologia de células de combustível podem estar disponíveis comercialmente dentro de dois a três anos, anunciou a empresa Cummins Power Generation, acrescentando ainda que as unidades estacionárias com 100kW deverão estar na mesma situação dentro de sete a dez anos.

A Cummins Power Generation tem como core business produtos de células de combustível de óxido sólido (SOFC). Estas células de combustível operam com um mix de hidrogénio e monóxido de carbono e podem ser utilizadas com outros combustíveis já existentes, como o gás natural. Os produtos obtidos com o seu funcionamento são o vapor de água e uma pequena quantidade de dióxido de carbono.

Xin Li, investigador sénior e técnico especializado da empresa, explica que estas unidades têm o potencial de serem produzidas a custos aproximados das tecnologias convencionais de produção de energia estacionária.

A empresa garante que os seus sistemas SOFC têm a capacidade de substituir os sistemas a diesel existentes em muitas aplicações, com a vantagem de não provocarem ruído, utilizarem muito menos combustível e emissões do que os sistemas convencionais.

Um protótipo da empresa produziu 3kW de energia eléctrica e esteve em funcionamento cerca de 2000 horas numa unidade de testes, verificando-se que esteve a operar com uma eficiência de 37 por cento, um resultado animador tendo em conta que um sistema tradicional de tamanho comparável apresenta uma eficiência de cerca de 30 por cento, segundo o especialista.

Solar-hidrogénio é solução para 70 por cento das necessidades energéticas mundiais

Qual a fonte de energia que tem a capacidade, a longo prazo, de responder às necessidades energéticas de todo o mundo de modo renovável? Derek Abbott, professor do Departamento de Engenharia Eléctrica da Universidade de Adelaide, na Austrália, diz que só há uma resposta possível: solar-hidrogénio.

Solar-hidrogénio significa usar a energia solar para gerar electricidade e depois usar essa electricidade na electrólise da água para produzir hidrogénio quando for necessário – por exemplo para alimentar automóveis movidos a hidrogénio. O professor universitário acredita que esta combinação poderia ser responsável por cerca de 70 por cento das necessidades energéticas mundiais – os restantes 30 por cento seriam fornecidos por um mix de outras fontes energéticas, tendo feito alguns cálculos que suportam a sua teoria. Em resumo: a energia solar que atinge o planeta (e não é reflectida ou absorvida pelas nuvens) é cinco mil vezes mais do que o actual consumo energético global.

Além da questão da sustentabilidade, o solar-hidrogénio bate qualquer outra das fontes de energia do ponto de vista económico, acredita o especialista. A sua forma predilecta de captar a energia solar é através de colectores térmicos. Por isso, assevera: «Os governos têm de começar por criar centrais solares que abasteçam a actual rede eléctrica e assegurar hidrogénio suficiente para alimentar autocarros. Os entusiastas vão comprar carros movidos a hidrogénio, abater os veículos actuais e abastecer nas estações dos autocarros. E as coisas vão crescer a partir daqui. Tem de se começar por algum lado».

Abbott é da opinião de que o hidrogénio vai prevalecer sobre os carros eléctricos movidos a baterias porque a produção de resíduos químicos e perigosos é manifestamente reduzida dado que os veículos eléctricos precisam de baterias. Por outro lado, os veículos a gasolina com motor de combustão podem ser adaptados para trabalharem a hidrogénio e a indústria automóvel está infra-estrutura no sentido da tecnologia de combustão.

Mass-produced hydrogen fuel cell cars will cost $30,000 without subsidies in 2015 *

It has been widely reported that hydrogen fuel cell vehicles will be arriving at dealerships in large numbers by 2015 (and in much more limited numbers in 2012). However, how much will these vehicles cost? My prediction is that mass-produced hydrogen fuel cell cars will cost $30,000 without subsidies in 2015.

I fully understand that this is quite a claim to make, because many, many millions of people in the U.S. would line up to buy a hydrogen fuel cell car in 2015 for that amount if the hydrogen fueling infrastructure were in place. But here is evidence to back it up.

Byung Ki-Ahn from Hyundai/Kia said last month that hydrogen fuel cell cars would cost $50,000 each right now if 50,000 cars were produced each year. Since 2015 is six years away, isn’t it quite reasonable to think that Hyundai could get the cost down from $50,000 each to $30,000 each by that time?

Furthermore, Hyundai/Kia did not start researching hydrogen fuel cell vehicles until 2000.
On the other hand, Toyota started their in-house hydrogen fuel cell vehicle program back in 1992! Moreover, as of last year, Toyota was investing nearly $1 million PER HOUR on R&D. This is almost certainly more than Hyundai/Kia.

This is probably why Justin Ward, advanced powertrain program manager at the Toyota Technical Center, told Ward’s Automotive last month that: “We have some confidence the vehicle released around 2015 is going to have costs that are going to be shocking for most of the people in the industry. They are going to be very surprised we were able to achieve such an impressive cost reduction.”

Moreover, Irv Miller, TMS group vice president, environmental and public affairs, made the following comment on August 6th: “In 2015, our plan is to bring to market a reliable and durable fuel cell vehicle with exceptional fuel economy and zero emissions, at an affordable price.”

What does Toyota mean when the company says the costs of their hydrogen fuel cell vehicles will be “shocking” to the auto industry? What does “affordable” mean? Nobody outside of Toyota knows for sure. But my guess is that this means something along the lines of a vehicle that will cost $30,000 (in 2009 dollars). For reference, the 2010 Toyota Prius starts at $22,000. I could see Toyota possibly coming out with something along the lines of a hydrogen fuel cell Prius starting at around $30,000 in 2015. This would allow the vehicle to cost $8000 more than the gasoline-powered version.~

Furthermore, here is an excerpt from a Spiegel (Germany) article published on March 26th that discusses Daimler’s hydrogen fuel cell program: “But the question remains: When will hydrogen-fueled cars be mass-produced and affordable? (Daimler CEO Dieter) Zetsche says that annual production of the new vehicles would have to reach 100,000 and that by around 2015, the vehicle prices could match those of conventional cars.”

How much might a Mercedes hydrogen fuel cell vehicle cost in 2015? Here is a quote from Daimler CEO Dieter Zetsche that was part of the company’s fourth quarter 2008 earnings conference call on February 17, 2009: “We will also produce a small volume of Mercedes-Benz B-Class models equipped with a fuel cell drive this year.” If you live in the U.S. like me, you might notice that you have never seen a Mercedes like this on the road. It turns out that Mercedes does not yet sell the B-Class car in the U.S. Though, the company might do so in 2011.

The reason is that the B-Class is a more economical Mercedes car. And the company did not want to “tarnish the brand’s prestigious image” in the U.S. Currently sold in Canada, the Mercedes B-Class starts at (Canadian)$29,900.

Based on the Yahoo! finance currency converter, this is equivalent today to US$27,479.
Therefore, once a few thousand dollars is added for the hybrid system in the hydrogen fuel cell version, the mass-produced cost would only be slightly above the US$30,000 level.
While all of this is very exciting, the key is making sure that lots of hydrogen fueling stations are in place by 2015.

* Greg Blencoe, CEO of Hydrogen Discoveries, Inc.

Berlim constrói nova estação de abastecimento a hidrogénio

Uma nova estação de abastecimento a hidrogénio está a ser construída, em Berlim, Alemanha, no âmbito do projecto Clean Energy Partnership, um dos maiores, mais diversos e importantes projectos de hidrogénio de todo o mundo. A estação está integrada num bomba da Total, e toda a tecnologia relacionada com o hidrogénio pressurizado – desde a produção até ao abastecimento in loco – é garantida pela StatoilHydro.

A participação da Hydrogen Technologies, subsidiária da StatoilHydro, nesta construção começa desde logo na produção do hidrogénio a partir da electrólise, compressão e armazenamento do gás a alta pressão (45 a 100 MPa). Na estação de abastecimento o hidrogénio será fornecido a 35MPa para autocarros e automóveis e a 70MPa para automóveis. Para tal, a Hydrogen Technologies instalou em Berlim um novo electrolisador, que serve de demonstração. Hallgeir Øya, responsável da empresa, acredita que o sistema é tão flexível que poderá ser testado com a energia eólica e outras formas de energia, com uma simples alteração na capacidade de produção.

O sistema de compressão a alta pressão foi desenvolvido por Andreas Hofer Hochdrucktechnik em colaboração com especialistas da StatoilHydro, e permite comprimir o hidrogénio de 1,5MPa para 45 a 100 MPa. O armazenamento foi outra das vertentes equacionadas pela empresa, sendo que este é feito a mais de 100 MPa.

Finalmente, todo sistema de abastecimento também é da responsabilidade da StatoilHydro. O sistema é composto por tecnologia avançada com comunicação feita através de infra-vermelhos para o sistema de abastecimento do tanque e do veículo. Assim, a nova geração de veículos a células de combustível a hidrogénio com tanque a 70MPa pode ser abastecido rápido, em segurança e a baixa temperatura.

Neste momento, existem cerca de 40 veículos a hidrogénio – carros e autocarros – na capital alemã, e dois pontos de abastecimento – um permanente e outro temporário. A nova estação resulta de uma parceria entre 10 empresas industriais e duas companhias de transportes públicos, e envolve as cidades de Berlim e Hamburgo. A ideia é que as duas cidades tenham um total de oito estações deste tipo. Isto quando a Daimler já anunciou que pretende lançar, em 2013, umas centenas de veículos de classe B a células de combustível com o tanque a 70MPa, só na cidade de Hamburgo.

Empresas japonesas de gás e petróleo promovem hidrogénio

Um consórcio de 13 empresas japonesas de petróleo e de gás estão a juntar esforços para comercializar tecnologias que possibilitem o abastecimento de veículos a hidrogénio por volta de 2015. Para esta altura está também previsto o lançamento para o mercado a retalho de veículos movidos a hidrogénio pela Toyota.

Vários construtores de automóveis estão já a considerar juntar-se ao consórcio, que espera vir a testar o abastecimento de veículos a hidrogénio um pouco por todo o Japão muito em breve. A ideia é que as empresas petrolíferas produzam o hidrogénio, enquanto as empresas de gás possam aproveitar as suas infra-estruturas (pipelines e centrais) para o transporte do hidrogénio a um preço compatível com o da gasolina.

General Motors chega à quinta geração de pilhas de combustível a hidrogénio

A General Motors está a trabalhar na quinta geração de células de combustível a hidrogénio. Na foto vê-se a célula de combustível Equinoxes, que está integrada no projecto Driveway, a decorrer na Califórnia, Nova Iorque e Washington, DC. A nova célula utiliza os mesmos 93 kW de output da Equinox mas ocupa menos mesmo volume – o mesmo do que o EcoTec de 4 cilindros 2.4.

Com esta nova célula de combustível, a GM prepara-se para produzir células de combustível para o mercado, a um preço mais baixo do que o design anterior permitia. O grande custo de uma célula de combustível está sobretudo relacionado com a platina, que é utilizada como catalizador. A quarta geração da pilha da Equinox usa 80g de platina enquanto a mais recente precisa de apenas 30g. Perspectiva-se que esta pilha esteja disponível no mercado, com uma produção anual de 10 mil unidades, em meados da próxima década. Até lá, a GM ainda espera reduzir a utilização de platina da pilha até cerca de 10g, o que a colocaria a par de outros conversores catalíticos.

Mas a nova pilha também sido melhorada ao nível dos subsistemas, nomeadamente no injector de hidrogénio. Partindo de uma unidade com um tamanho igual ao de um livro, os investigadores conseguiram chegar a um mais reduzido com um tamanho similar ao de um injector de fuel corrente. Além de mais pequeno e leve, tornou-se também menos dispendioso, em termos de custos.