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Bosch inicia produção em massa da sua pilha de combustível

Texto: Carlos Moura
Data: 10 de Agosto, 2023

A Bosch está apostar na tecnologia de mobilidade a célula de combustível e do hidrogénio, tendo já iniciado a produção em massa do seu módulo de energia de célula de combustível. Além disso também está a desenvolver em motores de combustão a hidrogénio para pesados.

A Bosch investiu 2,5 mil milhões na tecnologia de mobilidade a hidrogénio e já iniciou a produção em massa do seu módulo de energia de célula de combustível. O primeiro cliente é o Iveco Group que vai aplicar esta solução no seu camião Iveco HD FCEV, estando previstas as entregas das primeiras unidades no final de 2023, as quais terão como destino operadores em França, Suíça e Alemanha.

A Bosch diz atuar em toda a cadeia de valor do hidrogénio, desenvolvendo tecnologia para a sua produção e aplicação. Até 2030, a tecnológica germânica planeia gerar vendas de aproximadamente cinco mil milhões de euros com a tecnologia do hidrogénio. 

Ao longo de toda a cadeia de valor do hidrogénio, a empresa está a desenvolver tecnologias para produção, compressão, armazenamento e uso de hidrogénio.

Para a área dos transportes, a Bosch já disponibiliza a pilha de combustível PEM (membrana de troca de protões). Para aplicações móveis compreende muitas células de combustível individuais. Dependendo da finalidade, podem haver várias centenas delas.

Nessas células, o hidrogénio reage com o oxigénio para produzir eletricidade e água. A membrana dentro de uma célula de combustível impede que a eletricidade flua entre o ânodo e o cátodo. Ao mesmo tempo, impede também que o hidrogénio passe para o oxigénio. A membrana é condutora de protões e permite que os iões de hidrogénio permeiem.

Antienvelhecimento das células 

A Bosch está igualmente a trabalhar em soluções de antienvelhecimento das células de combustível PEM. Ao longo da sua vida útil, estas passam por um processo de partículas de platina e suportes de carbono oxidam e degradam-se; as partículas de platina crescem e as camadas do catalisador tornam-se mais finas.

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Para resolver esse problema, os investigadores da Bosch desenvolveram um revestimento especial que pode mitigar esses processos. Além disso, as medidas sistémicas permitem uma estratégia operacional que evita cargas relevantes ao envelhecimento, como altas voltagens das células, e ajudará a prolongar ainda mais a vida útil das células de combustível PEM para até 30.000 horas de operação no futuro.

Por outro lado, certos efeitos do envelhecimento podem ser revertidos: nesses casos, os investigadores da Bosch desenvolveram processos restauradores.

Motor de combustão a hidrogénio

Os esforços da Bosch não se limitam à tecnologia da célula de combustível, mas também ao desenvolvimento de motores a hidrogénio. Esta solução apresenta-se vantajosa para os veículos pesados que circulam por períodos prolongados com cargas especialmente pesadas, designadamente no longo curso, assim como máquinas de construção e agrícolas. 

A Bosch entende que os motores e as cadeias cinemáticas existentes constituem uma boa base porque muitos dos componentes do sistema podem ser transferidos para a estrutura fundamental do combustível, fornecimento de ar e sistema de exaustão. 

A Bosch está a trabalhar em dois sistemas para motores a hidrogénio: porta e injeção direta de hidrogénio. O injetor para injeção direta deve funcionar sem a lubrificação fornecida pelo combustível líquido e abrir e fechar de forma confiável cerca de mil milhões de vezes ao longo da vida útil de um camião. 

Além da água, o único resíduo relevante emitido por um motor a hidrogénio é o óxido de nitrogénio. Usando sistemas comprovados de tratamento de gases de escape, isso não tem efeito apreciável na qualidade do ar. Espera-se que os primeiros veículos produzidos equipados com esses motores apareçam nas estradas em 2024.

Estações de abastecimento

A Bosch também está presente na cadeia de valor do hidrogénio através da disponibilização de sistemas de abastecimento do combustível com compressão do gás até 900 bar.

A Bosch Rexroth e a Maximator Hydrogen desenvolveram uma solução para a compressão eficiente de hidrogénio para postos de abastecimento, depósitos de armazenamento e condutas. 

A Maximator Hydrogen planeia fabricar cerca de 4000 sistemas de compressores até 2030. Para a operação energeticamente eficiente de compressores de hidrogénio, a Bosch Rexroth oferece uma solução de sistemas expansíveis e de baixa manutenção. Unidades de acionamento escaláveis com classificações atualmente de até 250 quilowatts oferecem aos operadores de postos de gasolina uma maneira acessível de entrar na tecnologia de hidrogénio. 

Os novos compressores baseados em reservatórios podem reduzir potencialmente o custo total de propriedade pela metade em comparação com as alternativas disponíveis comercialmente.