Toyota desenvolve módulo de pilha de combustível para promover a utilização de hidrogénio

A Toyota anunciou, a 26 de fevereiro de 2021, que desenvolveu um novo produto que inclui um sistema de pilha de combustível (FC – Fuel Cell) num módulo compacto com vista à comercialização a partir da primavera de 2021. O novo módulo será facilmente utilizado por empresas que estão a desenvolver e a fabricar produtos a pilha de combustível (hidrogénio) para uma ampla variedade de aplicações incluindo a mobilidade, de camiões, autocarros, comboios e navios, bem como geradores estacionários (de agora em diante denominados “empresas de produtos FC”).

Com a crescente adoção, nos últimos anos, de várias políticas de utilização de hidrogénio em vários países e regiões, muitas empresas foram entrando no mercado e a necessidade de tecnologias de hidrogénio e pilha de combustível (FC) tem aumentado numa variedade de aplicações.

Além do seu esforço em popularizar os veículos a pilha de combustível (FCEV), a Toyota continuará a fortalecer as suas iniciativas como um fornecedor de sistemas FC para promover a utilização de hidrogénio. Este fortalecimento será através da popularização destes produtos juntamente com várias empresas de produtos FC com o objetivo de reduzir as emissões de CO2 para reduzir o aquecimento global e contribuir para o alcance da neutralidade carbónica.

A Toyota tem tomado várias iniciativas para a criação de uma sociedade de hidrogénio, como a venda do FCEV “Mirai”, do autocarro FCEV “SORA”, e do autocarro da Caetanobus (uma empresa portuguesa do Grupo Salvador Caetano). A Toyota vende sistemas FC para empresas de produtos FC, e permite o uso livre de royalties do seu FCEV – licenças de patentes relacionadas. Através dessas experiências, a empresa percebeu que muitas empresas envolvidas em produtos FC, numa variedade de setores, estão à procura de sistemas FC que possam ser facilmente adaptados aos seus próprios produtos.

Portanto, para atender a essas necessidades, a Toyota desenvolveu um produto que é uma espécie de “caixa de hidrogénio” com o sistema a pilha de combustível da segunda geração do Toyota Mirai, bem como componentes que lidam com o fornecimento de ar, fornecimento de hidrogénio, arrefecimento e controlo de potência, num único módulo compacto. O novo módulo está disponível em quatro modelos – um tipo vertical (Tipo I) e um tipo horizontal (Tipo II), com potência nominal de 60 kW ou 80 kW.

A Toyota desenvolveu o módulo FC com recurso a tecnologias que reuniu no desenvolvimento de FCEV ao longo de muitos anos, bem como o conhecimento e experiência acumulados numa variedade de ambientes de uso em todo o mundo e utilizados no Mirai. A secção a seguir descreve os recursos específicos do módulo:

1.  Linha de produtos altamente versátil e alta capacidade de instalação

• O novo módulo tem uma ampla faixa de tensão (400 a 750 V) e pode ser ligado diretamente a um instrumento elétrico existente fornecido com um motor, inversor e bateria, etc., graças a um conversor de reforço da pilha de combustível dedicado e embutido que simplifica o desenvolvimento e o fabrico de produtos FC. Além disso, a modularização do sistema melhora muito a conveniência.
• Os quatro modelos de módulo podem ser combinados de acordo com a desejada aplicação, adaptando-se de forma flexível ao nível de saída e quantidade de espaço de instalação disponível.
• A modularização elimina a necessidade de criar projetos para a instalação individual de componentes relacionados ao sistema FC e para ligar componentes individuais. Também integra e diminui o número de locais em que o módulo deve ser conetado a um dispositivo, permitindo uma instalação fácil.

2.  Excelente segurança / fiabilidade e estrutura de suporte para tranquilidade durante o uso

• Para garantir a segurança no uso de hidrogénio e alta tensão, foram implementadas as contramedidas que são o resultado do desenvolvimento de veículos eletrificados como Mirai (FCEV) e híbridos (HEV) da Toyota. Essas medidas baseiam-se na abordagem básica de garantir o correto funcionamento com hidrogénio e, no caso improvável de ocorrer alguma fuga, garantir a sua deteção e paragem imediata do sistema.
• O módulo foi projetado para funcionar numa ampla gama de ambientes operacionais, garantindo a operação do sistema em baixa ou alta temperatura, em maiores altitudes onde o nível de oxigênio é menor e em aplicações que envolvam vibração.
• Quando as empresas de produtos FC decidem utilizar o módulo, elas têm a opção de solicitar o suporte de engenheiros altamente experientes para determinar o layout e design ideais de acordo com a economia de combustível, duração do uso, custo operacional, etc.

3.  Excelente desempenho básico (alto rendimento e eficiência económica)

• Aproveitando as características do sistema compacto Toyota FC, que eliminou o humidificador ao fazer circular a água gerada durante a criação de energia dentro da pilha de combustível, o novo módulo atingiu uma densidade de saída de nível superior de classe mundial por unidade de volume.
• Os requisitos de manutenção do novo módulo são simples e pouco frequentes, ajudando a reduzir o custo total desde a aquisição e utilização até ao fim de vida do produto.