Olav Altmann, da Liebherr, descreve os próximos estágios do desenvolvimento de injetores de combustível

Protótipo de carregadeira de rodas movida a hidrogênio da Liebherr (Foto: Liebherr)

Power Progress International: Qual é o status dos seus desenvolvimentos em soluções de injeção de combustível para combustíveis líquidos e gasosos?

Olav Altmann: “Nossos desenvolvimentos em soluções de injeção de combustível estão progredindo para atender aos diversos requisitos de motores de combustíveis alternativos gasosos e líquidos. Para combustíveis gasosos, fizemos avanços notáveis. Desenvolvemos um sistema de injeção de combustível de hidrogênio para conceitos de combustão por faísca. Nosso injetor LPI (baixa pressão) para injeção de combustível na porta já está integrado ao motor a hidrogênio que alimenta o protótipo da carregadeira de rodas L 566 H.

Também oferecemos soluções de sistemas abrangentes que incluem reguladores de pressão totalmente integrados e ferroviários, incluindo todas as funções de segurança necessárias, bem como uma unidade de controle eletrônico (ECU).

Considerando combustíveis líquidos, como metanol, etanol e amônia, desenvolvemos uma solução baseada em nosso injetor de combustível de hidrogênio. Este injetor é adequado tanto para aplicações de combustível duplo quanto monocombustível; pode ser usado em aplicações de combustão com ignição por faísca monocombustível e em motores bicombustíveis em combinação com um sistema de injeção de combustível convencional. Motores a diesel existentes podem ser adaptados com esta tecnologia ou podem ser usados em motores reprojetados. Essa flexibilidade permite uma ampla gama de taxas de substituição de diesel, incluindo operação 100% diesel.

Outros recursos são uma bomba autônoma acionada eletricamente que suporta embalagens flexíveis e uma caixa de acionamento separada para integração em ambientes de sistemas existentes.

No caso da amônia, recebemos algumas consultas sobre aplicações em mineração – a amônia é um combustível de baixo carbono com excelentes propriedades de armazenamento. A indústria marítima na Ásia e na Europa está considerando o metanol como uma possível alternativa, assim como os fabricantes de veículos comerciais na China e nos Estados Unidos.

Olav Altmann, Componentes Liebherr

PPI: Os produtos da Liebherr Components são utilizados em diversas aplicações. Quais seriam as tendências mais recentes para a adoção de combustíveis alternativos em máquinas marítimas, de geração de energia e mobil?

Altmann: “Estamos monitorando as tendências mais recentes para a integração de combustíveis alternativos em diversos setores. Como acabamos de mencionar, o metanol está emergindo como um combustível alternativo de destaque na indústria marítima para motores de grande porte. Além disso, a amônia está ganhando força, especialmente para motores maiores e de baixa rotação.

Para máquinas móveis e veículos comerciais, o hidrogênio é cada vez mais popular. Sua baixíssima emissão de CO2 o torna uma opção atraente para essas aplicações. No entanto, o metanol também vem ganhando interesse neste setor devido à sua versatilidade e à infraestrutura existente que permite seu uso.

PPI: A Liebherr lançou recentemente um novo injetor para combustíveis líquidos alternativos e uma bomba de combustível elétrica. O que esses componentes têm de especial e quais foram os principais desafios no projeto?

Altmann: “O injetor apresenta vários aspectos técnicos importantes. É um injetor de combustível de porta capaz de operar a até 30 bar (435 psi), o que é adequado para uma variedade de combustíveis alternativos. O injetor é equipado com conectores marítimos para tubos de parede dupla, aumentando a segurança e a conformidade com as normas marítimas. Possui um comprimento de bico adaptável e o design compacto permite fácil acondicionamento em diferentes configurações de motor. Cada injetor pode suportar uma vazão adequada para até aproximadamente 150 kW por cilindro, dependendo do combustível e da aplicação, tornando-o eficiente para motores de grande porte.

Unidade PFI da Liebherr para combustíveis alternativos (Foto: Liebherr)

A bomba acionada eletricamente foi projetada para ser independente do projeto do motor, operando a uma pressão de 30 bar e atendendo às diretrizes marítimas para combustíveis com baixo ponto de fulgor. Realizamos testes bem-sucedidos em uma bancada de testes hidráulicos. A bomba foi projetada para uso com metanol, e os testes já estão em andamento. No futuro, porém, a bomba acionada eletricamente também será usada para outros combustíveis alternativos, o que permitirá uma ampla gama de aplicações.

O desenvolvimento enfrentou vários desafios, como a seleção de materiais e vedações adequados para suportar as diferentes propriedades químicas dos combustíveis alternativos. Garantir durabilidade e confiabilidade sob diferentes condições operacionais era fundamental."

PPI: Em relação às aplicações de hidrogênio, você tem relatórios sobre o desempenho da carregadeira de rodas a hidrogênio Liebherr ou da escavadeira de esteiras que foi lançada há alguns anos?

Altmann: "Com base nas informações mais recentes, podemos afirmar que a carregadeira de rodas a hidrogênio está em operação regular. Ela se equipara a máquinas a diesel comparáveis na mesma faixa de tamanho e o feedback dos operadores tem sido muito positivo.

A escavadeira a hidrogênio também oferece o mesmo desempenho geral de uma versão a diesel, em termos de potência, dinâmica do motor e resposta.”

PPI: Qual é o desempenho dessas máquinas em termos de ciclos de trabalho, manobrabilidade e autonomia com tanque cheio? Há alguma comparação com os veículos a diesel correspondentes?

Altmann: "O sistema de armazenamento de hidrogênio da carregadeira de rodas foi projetado para garantir que a capacidade do tanque seja suficiente para um turno inteiro. Essas máquinas movidas a hidrogênio podem ser operadas da mesma forma que suas equivalentes a diesel, sem alterações significativas nos procedimentos operacionais usuais.

Além do motor, a maioria dos componentes do sistema de transmissão são provenientes de carregadeiras de rodas Liebherr XPower.”

PPI: Qual é a sua opinião sobre a disponibilidade de hidrogênio como combustível para máquinas móveis? E qual é a situação da infraestrutura na UE e em outras áreas?

Altmann: "Atualmente, a infraestrutura de hidrogênio e a disponibilidade de combustível permanecem bastante limitadas na Europa e no mundo. Isso, somado à ausência de uma legislação abrangente sobre emissões de CO2, continua a impedir a adoção generalizada de soluções de propulsão baseadas em hidrogênio.

Sistema de injeção ferroviária desenvolvido pela Liebherr para combustíveis gasosos (Foto: Liebherr)

Felizmente, a disponibilidade de combustível de hidrogênio para máquinas móveis está evoluindo rapidamente, impulsionada por um foco global no hidrogênio como um componente-chave da transição energética.

Na Europa, a UE apresentou um plano ambicioso para desenvolver uma economia de hidrogênio, que inclui investimentos significativos em infraestrutura e tecnologia para apoiar a produção, distribuição e uso de hidrogênio. Este plano visa tornar o hidrogênio amplamente disponível e economicamente viável, reduzindo a dependência de estações de abastecimento de hidrogênio construídas especificamente para esse fim. Da mesma forma, outras regiões estão fazendo progressos substanciais. Por exemplo, o governo da Índia está financiando ativamente projetos de hidrogênio, reconhecendo o potencial de maior segurança energética e redução de emissões.

O financiamento governamental na China também está impulsionando iniciativas de hidrogênio, com foco no desenvolvimento de uma cadeia de suprimentos abrangente. O Japão está estabelecendo sua própria economia de hidrogênio, com amplos investimentos em produção e infraestrutura.

Esses esforços globais estão ajudando a expandir a infraestrutura de hidrogênio. Como resultado, podemos esperar uma maior acessibilidade em um futuro próximo, tornando seu uso em máquinas e outras aplicações mais prático e disseminado.”

Esta é a versão completa da entrevista que apareceu na edição de janeiro-março de 2025 da Power Progress International