L'Empa pilote le développement de véhicules à pile à combustible à hydrogène

Explorer de nouvelles frontières :comment l'Empa stimule le développement des véhicules à pile à combustible à hydrogène

Le Laboratoire fédéral pour la science et la technologie des matériaux (Empa) mène chaque jour des recherches de pointe, dont une grande partie consacrée à la décarbonation de l'économie suisse. Le démonstrateur de mobilité «move» de l'Empa est un élément clé de ces efforts, qui se concentrent sur la manière dont l'industrie des transports peut tirer parti de nouvelles technologies prometteuses telles que les véhicules électriques à batterie, les véhicules électriques à pile à combustible à hydrogène et les véhicules à carburant synthétique.

«Notre objectif est de transformer la recherche en innovations commercialisables», a déclaré Brigitte Buchmann, chef du département Mobilité, énergie et environnement de l'Empa. « Nous nous considérons comme un pont entre la recherche et les applications.

La mobilité hydrogène est un sujet d'intérêt important pour « move ». En plus de mener des recherches dans le domaine du stockage et de l'utilisation de l'hydrogène, un élément clé de leur mission est d'aider à établir un soutien scientifique pour la mise en œuvre de nouvelles technologies. Dans ce contexte, une nouvelle technologie de raccord développée par Swagelok pour les installations haute pression a été évaluée en coopération avec l'autorité de sécurité correspondante, la Suva, pour une première utilisation dans les installations « move ». Cette évaluation a conduit à la révision des réglementations d'installation existantes en Suisse, rendant la nouvelle technologie de robinetterie disponible pour une utilisation sur le marché.

L'Empa et Swagelok travaillent ensemble depuis les années 1960, et la relation n'a cessé d'évoluer à mesure que l'Empa explore de nouvelles frontières technologiques. Poursuivez votre lecture pour savoir comment l'Empa et « move » sont prêts à continuer à faire des progrès dans l'espace en plein essor du transport de l'hydrogène.

Surmonter les défis inhérents à l'hydrogène

L'hydrogène doit être comprimé et stocké à haute pression pour atteindre la densité d'énergie nécessaire. L'alimentation en hydrogène d'une bouteille d'un véhicule entraîne une augmentation significative de la température de la bouteille d'hydrogène. Pour éviter un vieillissement avancé du matériau du cylindre, l'hydrogène doit être pré-refroidi à -40°C avant le ravitaillement. L'Empa évalue des alternatives à ce prérefroidissement en exécutant des simulations détaillées de géométries d'entrée alternatives et en effectuant une analyse thermodynamique détaillée.

«La sécurité est notre objectif principal lors de la conception et de la réalisation d'expériences sur l'hydrogène», a déclaré Christian Bach, responsable du laboratoire Automotive Powertrain Technologies de l'Empa. "Dans ce contexte, nous sommes très intéressés par une coopération avec des partenaires industriels tels que Swagelok, qui nous fournissent des conseils et des produits de haute qualité." Il existe de nombreuses réglementations et normes avec des exigences générales et des méthodes d'essai pour un fonctionnement sûr des installations d'hydrogène que l'Empa doit respecter dans ses applications.

Les raccords de la série FK ont fourni des performances d'étanchéité permanentes, avec une résistance mécanique équivalente à celle d'une connexion soudée.

Afin d'éviter les problèmes de sécurité et de se conformer aux exigences de sécurité, l'Empa a utilisé des raccords à cône et filetage soudés avant Swagelok :Swagelok ^® Les raccords de la série FK, qui ont été développés spécifiquement pour une utilisation dans les applications d'hydrogène. Les raccords de la série FK ont fourni les performances d'étanchéité requises, avec une résistance mécanique équivalente à celle d'un raccord soudé. Les raccords FK sont également plus faciles à entretenir, ce qui réduit globalement les coûts de main-d'œuvre et de maintenance.

"La série FK a bien répondu aux besoins de stockage d'hydrogène de l'Empa", a déclaré Thomas Freund, directeur général de Swagelok Suisse. "La facilité d'installation, combinée à leur sécurité, leur fiabilité et leur étanchéité accrues, étaient les principaux avantages."

Support complet pour un avenir en évolution

Alors que l'Empa continue de développer des solutions pour la technologie des piles à combustible à hydrogène, elle a travaillé en étroite collaboration avec Swagelok au-delà de la simple sélection de produits.

En tant qu'institut de recherche, l'Empa voit une rotation régulière d'étudiants universitaires qui ont besoin d'une formation adéquate pour travailler avec les systèmes et la technologie de «move». "Au début de chaque trimestre universitaire, nous soumettons les étudiants à nos séminaires de sécurité sur l'installation de raccords de tubes, le cintrage de tubes et d'autres bases de formation sur le terrain", a déclaré Freund. «Cela fait partie de la manière dont l'Empa garantit la sécurité sur site et la fiabilité du système.»

L'Empa s'appuie également sur les services de conception et d'assemblage locaux de Swagelok pour des sous-systèmes préassemblés fiables pour le stockage de l'hydrogène dans le laboratoire "move". Ceux-ci incluent des ensembles de réservoirs de stockage et des collecteurs de gaz, permettant à «move» de concentrer ses activités sur la recherche plutôt que sur l'assemblage de systèmes chronophages.

« Il est important que nos partenaires industriels soient capables de relever de nouveaux défis et de mettre en œuvre de nouvelles technologies avec nous », a déclaré Bach. « Nous avons besoin de recevoir des informations honnêtes et précises afin de construire les meilleurs systèmes possibles, et nous les obtenons de Swagelok. .”

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