Toyota flexiona el músculo de la pila de combustible de hidrógeno en los ferrocarriles de la UE

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Archiva este bajo T para los que ríen al final, ríen mejor. Toyota ha tenido muchos problemas a lo largo de los años por insistir en que los autos con celda de combustible de hidrógeno son la ola del futuro de cero emisiones. Eso puede ser así, en algún momento en el futuro, pero mientras tanto Toyota está metiendo los pies en otros campos, incluidos camiones, autobuses, barcos y trenes. En el último desarrollo, Toyota ha unido fuerzas con el proyecto FCH2RAIL de 14 millones de euros para expulsar a las locomotoras diésel del creciente mercado ferroviario de la UE.

Locomotoras de pila de combustible de hidrógeno para empujar el diésel por el acantilado ferroviario de la UE

FCH2RAIL no está bromeando. El objetivo es desarrollar un paquete de energía de pila de combustible de hidrógeno híbrido que pueda reemplazar al diésel para todo tipo de usos ferroviarios, no solo uno o dos.

Las locomotoras de unidad múltiple, de línea principal y de maniobras se encuentran entre los usos enumerados por el servicio de información CORDIS de la UE. El proyecto también tiene como objetivo modernizaciones para trenes eléctricos existentes y diésel. Eso parece un poco innecesario a primera vista. Sin embargo, FCH2RAIL podría tener como objetivo construir más flexibilidad en la flota ferroviaria existente de la UE. Las pilas de combustible permitirían que las líneas ferroviarias no eléctricas utilicen trenes que antes estaban confinados a líneas electrificadas.

En cuanto a por qué una celda de combustible de hidrógeno y no otra línea de transmisión de energía, el consenso emergente es que las celdas de combustible brindan una alternativa menos costosa a la construcción de nuevas líneas aéreas y sistemas de transmisión.

El Reino Unido es un ejemplo de ello. Hace unos 10 años, el Reino Unido estaba formulando planes para electrificar todo su sistema ferroviario. Sin embargo, para 2018, abandonaron la idea a favor de convertir la flota diésel existente en alternativas de cero emisiones.

Los paquetes de baterías podrían hacer el truco, pero el consenso de la industria de la movilidad de servicio pesado ha estado examinando más de cerca las celdas de combustible últimamente. Los campos de camiones y autobuses con pilas de combustible ya están llenos de gente. Aquí en los EE. UU., Las pilas de combustible también están apareciendo en aviones y embarcaciones, así como en locomotoras.

Toyota lleva su juego de pilas de combustible de hidrógeno a los ferrocarriles de la UE

El proyecto FCH2RAIL lanzado en enero con la empresa ferroviaria española CAF (Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles) al timón, y un asistente del Centro Aeroespacial Alemán Instituto de conceptos de vehículos.

Las cosas parecen moverse rápidamente. A principios de esta semana, Toyota cerró un trato para prestar su nuevo paquete de energía de pila de combustible de hidrógeno híbrido al esfuerzo.

La idea es permitir que las locomotoras funcionen con cables aéreos donde estén disponibles, y cambiar a combustible de hidrógeno a bordo según sea necesario.

“En el corazón de la [FCH2RAIL] proyecto hay un sistema de propulsión híbrido, bimodal que combina el suministro de energía eléctrica de la línea aérea con un ‘paquete de energía híbrido de pila de combustible’ (que consta de hidrógeno pilas de combustible y baterías) que funciona independientemente de la línea aérea ”, explica Toyota.

Toyota también explica cómo el sistema híbrido supera tanto a las locomotoras diésel como a las de solo batería:

“Una alternativa son los trenes que funcionan exclusivamente con baterías, pero tienen un rango de operación limitado (30 a 70 kilómetros), dependiendo del perfil de la ruta y las temperaturas exteriores. Los trenes diésel actuales tienen un rendimiento más bajo en términos de velocidad máxima y aceleración en comparación con los vehículos propulsados ​​por motores eléctricos de líneas aéreas “.

La pila de combustible de hidrógeno y la batería encuentran el amor

Hace un tiempo, Electronia estaba pensando que toda esta rivalidad entre la pila de combustible de hidrógeno y la movilidad de la batería podría resolverse con ambas tecnologías compartiendo el mismo espacio. Si todo va según lo planeado, el sistema ferroviario de la UE podría ser uno de esos espacios. Queda por determinar qué tecnología será Oscar y cuál Felix, pero eso podría depender del caso de uso.

La nueva celda de combustible de Toytota es un diseño modular que permite que tanto la llamada de combustible de hidrógeno como la batería se configuren de múltiples maneras. Dependiendo del caso de uso y de la cantidad de riel electrificado disponible, un tren tendría más o menos tanques de almacenamiento de hidrógeno. Toyota se está ocupando del extremo de las celdas de combustible de hidrógeno, y CAF se encargará de los paquetes de baterías y los convertidores de potencia.

Otra pregunta que queda sin respuesta es la huella ambiental general de la empresa FCH2RAIL. Eso será respondido, en parte, cuando la goma golpee los rieles. El proyecto convertirá uno de los trenes eléctricos CIVIA existentes de CAF para acomodar el paquete de energía de pila de combustible de hidrógeno híbrido, y las pruebas se llevarán a cabo en vías en España y Portugal.

La posibilidad de utilizar el calor residual de las pilas de combustible para la calefacción y el aire acondicionado ayuda a arreglar las cosas desde el punto de vista medioambiental. Para aquellos de ustedes que llevan la cuenta en casa, ese ángulo estará bajo el alcance de varias empresas, incluida la sucursal de Faiveley de Wabtec, junto con Stemmann Technik y el especialista en tecnología de HVAC de vanguardia, Grupo DLR.

¿Qué pasa con el hidrógeno verde?

Por supuesto, la advertencia habitual se aplica a cualquier proyecto de pila de combustible de hidrógeno. El hidrógeno es un combustible de cero emisiones cuando se usa en una celda de combustible para generar electricidad, pero actualmente casi todo el suministro mundial de hidrógeno proviene del gas natural.

Afortunadamente para los fanáticos de la descarbonización profunda, el movimiento del hidrógeno verde (que no debe confundirse con el truco del H2 “azul”) está comenzando a afianzarse.

Un nuevo informe de BloombergNEF indica un camino para el hidroge verden acelerar, y con eso en mente, echemos un vistazo rápido al Centro Nacional de Hidrogeno de España. instituto de investigación de hidrógeno, que supervisa la construcción de una estación de servicio de hidrógeno para el prototipo híbrido CAF.

CNH se ha comprometido claramente con la sostenibilidad de la pila de combustible de hidrógeno del futuro.

Además, cuando dicen hidrógeno “limpio”, no se refieren al hidrógeno viejo y simple con captura de carbono. Significan hidrógeno verde.

“Producción limpia de hidrógeno de fuentes renovables es el aspecto más crítico y esencial cuando se considera el hidrógeno como un sistema de almacenamiento de energía, particularmente a través de electrólisis de agua, tanto a temperaturas bajas (alcalinas, PEM) como altas (óxido sólido) ”, enfatizan (énfasis suyo).

“También hay otros procesos de base fotoquímica y biológica como la fermentación de residuos anaeróbicos o la electrólisis microbiana que son de gran importancia para la producción de hidrógeno limpio ”, añaden.

Más hidrógeno verde para EE. UU.

El hidrógeno verde también es una tendencia aquí en los EE. UU., Y el nuevo Plan de Empleo Estadounidense del presidente Biden proporciona una o dos pistas de lo que vendrá.

El plan prevé que la captura de carbono desempeñe un papel en la acción climática, pero su visión para la nueva oficina de financiación ARPA-C para tecnología avanzada centrada en el clima se centra como un láser en los combustibles limpios del futuro.

En febrero, la Casa Blanca articuló una misión para ARPA-C que cubre “hidrógeno libre de carbono a un costo menor que el hidrógeno elaborado a partir de alternativas contaminantes”. Eso no deja mucho margen de maniobra para la producción de hidrógeno más la captura de carbono, según ese nuevo análisis de BloombergNEF.

Mientras tanto, esté atento a ese nuevo y brillante centro de hidrógeno en Texas para obtener un indicador del rápido crecimiento de la economía del hidrógeno verde.

Sigueme en Twitter @TinaMCasey.

Foto: El hidrógeno pila de combustible Toyota Mirai (Advanced Drive) en primer plano, cortesía de Toyota.


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