Grupo SAG aposta no hidrogênio líquido com design inovador de tanque de combustível

O Grupo SAG da Áustria é especializado na fabricação de componentes leves para aplicações automotivas, comerciais e ferroviárias em todo o mundo. Entre esses produtos estão sistemas de tanques de combustível e ureia para veículos comerciais pesados. Entre eles, estão tanques de armazenamento criogênico para combustíveis como gás natural liquefeito (GNL) e hidrogênio líquido (LH2).

O tanque LH2 da empresa está entre seus desenvolvimentos mais recentes. Em um comunicado à imprensa de 2023, o SAG descreveu a construção do tanque. Feito de aço inoxidável, o tanque LH2 possui parede dupla e isolamento a vácuo, com um sistema de válvula especial projetado para as temperaturas extremamente baixas associadas ao LH2 (-253 °C, -423 °F).

Abastecendo o tanque de LH2 do Grupo SAG no caminhão #HydrogenRecordRun. (Foto: Daimler Truck)

Estabelecendo um recorde

O tanque do SAG demonstrou potencial inicial em setembro de 2023, como parte da #HydrogenRecordRun da Daimler Trucks. Foi nessa época que o caminhão elétrico movido a célula de combustível GenH2 da Daimler percorreu a distância recorde de 1.047 km (651 milhas) com uma carga útil de 40 toneladas com um único abastecimento de hidrogênio líquido, informaram ambas as empresas. A Daimler informou que o caminhão viajou de Wörth am Rhein, na Alemanha, até Berlim.

Na época, um representante do SAG disse: “O registro também é uma prova tangível de que os propulsores baseados em hidrogênio podem ser uma solução ideal e ecologicamente correta, especialmente para aplicações de transporte de longa distância”.

Enfrentando o Fogo

Em dezembro passado, a SAG comemorou mais um marco no desenvolvimento e comercialização do seu sistema de tanques LH2. A empresa viu o tanque passar com sucesso no chamado teste "bonfire", um teste obrigatório de segurança contra incêndio para obter a homologação de tipo na União Europeia (UE).

O teste visa determinar a integridade do tanque de combustível em caso de incêndio em um acidente rodoviário. Durante o teste, o tanque foi abastecido com LH2 e, em seguida, exposto a um incêndio com temperaturas de até 1.000 °C (1.832 °F) em toda a superfície do tanque por mais de duas horas. O objetivo era verificar se o tanque suportaria as altas temperaturas e se conseguiria evitar sobrepressão inadmissível por meio dos dispositivos de segurança instalados.

A SAG informou à Power Progress por e-mail que o sistema de tanque LH2 possui duas válvulas de segurança integradas com diferentes pressões de ajuste para dissipar qualquer pressão que se desenvolva no tanque. A empresa afirmou que, no teste de fogueira, o tanque superou as expectativas, mantendo sua integridade estrutural durante todo o período. Foi necessário até mesmo danificar deliberadamente o isolamento a vácuo do tanque para acionar uma situação de sobrepressão que testaria as válvulas de segurança. Apenas uma válvula de segurança foi necessária para reduzir a pressão, o que foi feito de forma controlada, afirmou a SAG.

“Estamos mais do que satisfeitos com o resultado e podemos levar aprendizados importantes para o desenvolvimento futuro do nosso sistema de tanques”, disse Christian Eder, gerente de projetos de Sistemas de Armazenamento Criogênico do SAG Group. “O mesmo se aplica aos procedimentos de teste, pois atualmente estamos assumindo um papel pioneiro na realização desses testes.”

Obtenção da Aprovação de Tipo

O SAG Group acrescentou que o teste de fogueira, realizado em Paderborn, Alemanha, e monitorado pela prestadora de serviços de testes TÜV Rheinland, foi o primeiro do gênero para um sistema de armazenamento de combustível LH2. O resultado positivo marcou o último de uma série de testes necessários para garantir a homologação do sistema de armazenamento de combustível na Europa, de acordo com a regulamentação UE 2021/535. Isso significa que o tanque de combustível LH2 está aprovado para uso em tráfego rodoviário em toda a UE — o primeiro sistema de armazenamento de combustível LH2 a bordo desse tipo, informou a empresa.

O tanque LH2 do Grupo SAG durante o teste de fogueira. (Foto: Grupo SAG)

“Com esta solução, mais de 80 kg de hidrogênio líquido podem ser armazenados, e um caminhão com carga útil de 40 toneladas pode percorrer mais de 1.000 km sem reabastecimento”, disse o SAG, referindo-se ao teste da Daimler Truck mencionado anteriormente. “O reabastecimento leva aproximadamente 10 minutos, portanto, não há desvantagem em comparação com os combustíveis fósseis atuais.”

Ao contrário do combustível de hidrogênio gasoso (GH2), que atualmente é mais frequentemente empregado em veículos elétricos a célula de combustível (FCEV), o LH2 oferece mais densidade de energia, tornando-o adequado para veículos comerciais pesados que percorrem distâncias maiores.

“Outras soluções no mercado são baseadas no GH2 (350 ou 700 bar), que são, em nossa opinião, uma solução para transporte de última milha ou de ônibus público, onde uma estação de recarga está disponível em um local central ou depósito e um longo alcance sem reabastecimento não é crucial”, disse o SAG.

Embora os tanques de combustível do SAG estejam prontos para uso nas estradas europeias, o desafio restante para a implantação em larga escala é a infraestrutura de abastecimento.

“A disponibilidade de hidrogênio verde, o desenvolvimento de infraestrutura para uma rede de postos de abastecimento de LH2 e o desenvolvimento do preço do hidrogênio são cruciais para a operação dos veículos”, disse o SAG.