SwRI mostra caminhão Classe 8 movido a hidrogênio

Como parte do Consórcio H2-ICE, o SwRI desenvolveu um motor de combustão interna movido a hidrogênio para o mercado de veículos pesados. Reunindo líderes dos setores de energia, automotivo e manufatura, o SwRI afirmou que o consórcio está comprometido em acelerar a transição para a mobilidade sustentável por meio de tecnologias inovadoras em sistemas de propulsão movidos a hidrogênio. (Foto: SwRI)

O Southwest Research Institute (SwRI) anunciou ter concluído com sucesso o desenvolvimento de um veículo de demonstração Classe 8 movido a hidrogênio, construído como parte de seu consórcio _H₂ -ICE, apoiado pela indústria. O foco da demonstração inclui o desenvolvimento de um motor de combustão interna a hidrogênio (H₂ _- ICE) que produz emissões ultrabaixas de NOx e _CO₂ , ao mesmo tempo em que fornece torque e potência suficientes para a maioria das aplicações pesadas.

Lançado em novembro de 2022, o consórcio H2-ICE reuniu líderes do setor de transporte, incluindo fabricantes de motores e caminhões, fornecedores de combustíveis e lubrificantes e fornecedores de Nível 1, com uma visão unificada de promover a mobilidade sustentável por meio da tecnologia inovadora de motores a hidrogênio. O consórcio, segundo relatos, se concentrou em demonstrar o potencial dos veículos H2-ICE para complementar outras tecnologias de veículos com emissão zero no roteiro de descarbonização do setor.

Para atingir os objetivos do consórcio, o motor precisava apresentar baixas emissões de óxido de nitrogênio (NOx), além das baixas emissões de dióxido de carbono (CO₂) esperadas da combustão de hidrogênio. Apesar do prazo relativamente curto de 18 meses, a equipe do SwRI afirmou ter estabelecido uma meta agressiva de atingir a designação de NOx Ultrabaixo do Conselho de Recursos do Ar da Califórnia (CARB) de 0,02 g/cv-h (gramas por cavalo-vapor-hora).

A demonstração de H2-ICE concluída pelo SwRI iniciou uma turnê de exposições na ACT Expo 2024, em Las Vegas, de 20 a 24 de maio. Também está prevista para o California Hydrogen Leadership Summit, em Sacramento, de 16 a 17 de junho. (Ilustração: SwRI)

“Queríamos que o programa se alinhasse à Fase 3 da política de gases de efeito estufa da Agência de Proteção Ambiental (EPA), então sabíamos que nosso cronograma era ambicioso”, disse Ryan Williams, gerente da Divisão de Engenharia de Transmissão do SwRI e gerente de programa do consórcio H2-ICE. “Foi necessário um planejamento incrível por parte das equipes de integração para garantir que a construção ocorresse sem problemas.”

O SwRI afirmou que seus consórcios são polos de colaboração industrial. O consórcio SwRI reuniu especialistas de seus membros para impulsionar o desenvolvimento e superar obstáculos técnicos relacionados à combustão de hidrogênio. O SwRI converteu um motor a gás natural X15N fornecido pela Cummins, membro do consórcio, para funcionar com hidrogênio injetado na porta, utilizando componentes fornecidos por outros membros do consórcio.

“De peças personalizadas e componentes de protótipos a lubrificantes especialmente formulados, este foi realmente um esforço de toda a indústria”, disse Williams. “Nunca teríamos conseguido concluir o veículo de demonstração no curto prazo sem o apoio e a colaboração do consórcio.”

O SwRI afirmou que o veículo H2-ICE representa uma opção atraente com zero GEE no mercado de transporte rodoviário de longa distância, que enfrenta dificuldades para descarbonizar. Seu motor de 370 cv produz 2.025 Newton-metros (Nm) de torque, considerado ideal para a maioria das aplicações de transporte rodoviário pesado. A eficiência do motor é superior a 40%, com pico de 43%. Apenas traços de emissões de carbono foram medidos no escapamento, totalizando cerca de 1,5 gramas de CO₂ por cavalo-vapor-hora (g/cv-h).

O SwRI, com sede em San Antonio, Texas, afirmou que se baseou na experiência de projetos anteriores de baixa emissão de NOx para veículos pesados para desenvolver um novo sistema de pós-tratamento especificamente adaptado ao ambiente de exaustão de hidrogênio. Em conjunto com as já baixas emissões do motor do H2-ICE, a adição do sistema de pós-tratamento reduz as emissões de NOx para 0,008 com catalisadores envelhecidos, o que está abaixo do limite da EPA de 2027 de 0,035 g/cv-h.

“As emissões de NOx produzidas pela plataforma H2-ICE já estão no mesmo nível ou abaixo dos melhores números alcançados em nossos programas anteriores de baixo NOx a diesel”, disse o engenheiro do Instituto SwRI, Chris Sharp, que liderou o trabalho de calibração do pós-tratamento. “Prevemos que o H2-ICE atingirá emissões de NOx de escape próximas de zero, com níveis de mg/hp-h de um dígito em quase todas as condições operacionais. Estou extremamente orgulhoso das realizações da equipe e entusiasmado com o futuro do projeto.”

O veículo de demonstração concluído estará em exposição na ACT Expo 2024, em Las Vegas, de 20 a 24 de maio, onde será apresentado ao lado de outras tecnologias líderes de baixo carbono e zero emissão. Em seguida, deverá ser exibido no California Hydrogen Leadership Summit, nos dias 16 e 17 de junho, em Sacramento, Califórnia.