Focado em H2 e híbrido-elétrico: motores multicombustíveis a hidrogênio da EVS prometem flexibilidade e preparação para o futuro

Embora a eletrificação pareça ser a ferramenta ideal para atingir emissões líquidas zero, o hidrogênio (H₂) é bastante promissor. Já utilizado em veículos elétricos a célula de combustível (FCEV), muitos fabricantes de motores estão explorando o H₂ como combustível para motores de combustão interna (CI) .

Uma dessas empresas é a EVS Hydrogen. A fabricante de motores, sediada no município de Untergriesbach, na Baviera, Alemanha, planeja apresentar seus motores a hidrogênio na Bauma 2025 .

“Acreditamos firmemente que o hidrogênio é o futuro da energia e é essencial nos prepararmos para sua adoção hoje”, disse Günther Kneidinger, CEO da EVS Hydrogen.

Multicombustível pronto para hidrogênio

A combustão de hidrogênio era o objetivo principal quando a EVS Hydrogen projetou seus motores, disse Kneidinger. Abrangendo uma faixa de potência de 10 a 100 kW, eles são projetados para suportar diversos combustíveis.

Um motor multicombustível EVS Hydrogen. (Foto: EVS Hydrogen)

“A tecnologia multicombustível significa que um único sistema de motor pode utilizar vários tipos de combustíveis — tanto líquidos quanto gasosos”, disse Kneidinger. Ele acrescentou que, além do hidrogênio, os motores da empresa podem funcionar com biogás, gás natural, metano — até mesmo querosene e gasolina.

Segundo Kneidinger, a incerteza sobre o combustível de hidrogênio levou a empresa a explorar a tecnologia multicombustível.

“Vimos pessoas, especialmente na Europa — elas não tinham certeza de quando o hidrogênio chegaria, se chegaria ou não”, disse ele. “Dissemos, em nossa opinião, que sim, definitivamente — o hidrogênio é o futuro. Mas as pessoas não estavam prontas para começar com o hidrogênio.”

A EVS Hydrogen decidiu analisar como o motor poderia utilizar combustíveis que são importantes para os clientes atualmente. O perfil de ignição do hidrogênio, que Kneidinger chamou de "o combustível perfeito", permitiu à empresa adaptar seus motores para operar também com combustíveis de ignição por faísca de queima mais lenta.

Ele disse que essa abordagem é benéfica para OEMs que querem que seus equipamentos estejam prontos para hidrogênio ou têm preocupações sobre o preço e a disponibilidade de H2 no futuro, dois desafios no mercado hoje.

“[Os clientes] não estão presos a um único tipo de combustível e têm a flexibilidade de fazer a transição para o hidrogênio quando estiverem prontos”, disse Kneidinger. “Atualmente, vemos que a maioria dos clientes prefere começar com metanol ou etanol.”

Trocar de um tipo de combustível para outro não é algo que os usuários finais possam fazer de imediato — eles não podem usar metanol um dia e hidrogênio no dia seguinte, por exemplo. No entanto, é relativamente fácil no nível OEM ou na fábrica da EVS Hydrogen.

“A única coisa importante para nós é saber desde o início se [os clientes] querem ou não a tecnologia multicombustível”, disse Kneidinger. “Se eles quiserem, existem diferentes tubos — como o combustível gasoso ou líquido entra no motor — [e] nossa placa eletrônica para identificar qual tipo de combustível está [sendo usado].”

Para os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) que desejam alterar o tipo de combustível usado em uma máquina específica, talvez como uma mudança recorrente, Kneidinger disse que há apenas "alguns parafusos que eles precisam trocar sozinhos. É um trabalho fácil para eles. Depois, podem alternar entre os diferentes combustíveis".

Vantagens sobre células de combustível

Kneidinger observou que os motores a hidrogênio da EVS não competem com as células de combustível de hidrogênio, afirmando que cada tecnologia tem seu lugar. No entanto, a pureza do combustível necessária para uso em células de combustível pode ser um desafio para alguns equipamentos em determinados ambientes.

Em uma matéria do Power Progress de junho de 2024, Jamie King, da Associação de Transporte Motorizado de Alberta (Canadá) (AMTA), que vem pesquisando a viabilidade do combustível de hidrogênio, disse que o hidrogênio de grau de célula de combustível requer uma pureza de seis noves , ou seja, deve ser 99,999999 por cento puro.

Em temperaturas extremamente baixas, como as do Canadá, a condensação pode se acumular nas linhas de abastecimento, o que pode diluir a pureza do hidrogênio.

Kneidinger disse que a pureza do combustível de hidrogênio não é uma preocupação em motores de combustão interna a hidrogênio, e que a água no combustível não tem efeito na capacidade de desempenho dos motores de hidrogênio da EVS.

“Temos muitas RFQs agora de mercados onde faz muito calor ou muito frio”, disse ele. “Pessoas da África que testaram todas as células de combustível dizem que acima de 40 graus [Celsius] é um pouco complicado para a célula de combustível. E com muita poeira, também é complicado para a célula de combustível. Se a umidade estiver muito alta, é um pouco complicado para a célula de combustível. E para nós, não importa se há cristais de água dentro [do combustível] ou não.”

Parte da razão para essa flexibilidade é a tecnologia multicombustível. "Podemos misturar diferentes gases para queimar — hidrogênio e biometano, por exemplo", disse Kneidinger. "Isso não é um problema para nós."

Tecnologia Híbrida-Elétrica

Os motores EVS Hydrogen foram projetados para uma ampla gama de aplicações off-highway devido, em parte, a uma vantagem única: eles são híbridos-elétricos.

“No eixo, temos um gerador”, disse Kneidinger, “e com esse gerador, produzimos toda a energia elétrica. Isso significa que, se alguém estiver operando nosso motor de combustão, ele também pode injetar energia elétrica em uma bateria ou em uma APU (unidade auxiliar de energia). Assim, ele pode dirigir eletricamente, se quiser.”

A capacidade de geração de energia abre o motor para uma gama mais ampla de aplicações, disse Kneidinger, incluindo como gerador de reserva e extensor de alcance.

Ele acrescentou que a hibridização permite que os motores EVS Hydrogen abordem de forma mais eficiente diferentes perfis de carga em diferentes aplicações.

“Por exemplo, o perfil de carga de uma miniescavadeira difere significativamente do de um compressor”, disse Kneidinger. “Graças à hibridização, podemos ajustar a potência de saída com mais precisão, proporcionando maior flexibilidade e eficiência para diversas aplicações.”

De acordo com Kneidinger, as consultas que a EVS Hydrogen está recebendo sobre seus motores indicaram a ele que a empresa está no caminho certo.

“Desenvolvemos um produto altamente versátil com forte potencial de mercado internacional”, disse ele. “Os próximos passos envolvem a expansão de nossas capacidades de produção interna e a construção de parcerias de fabricação adicionais para nos prepararmos para o crescimento futuro.”