O caminho de "entrada" do H2 na mobilidade

William Esteves

Not Shakespeare
O BMW foi desenvolvido há mais 15 anos e usava uma tecnologia difícil num ligeiro, o hidrogénio líquido. E à época pouca coisa havia.
Atualmente, mesmo o hidrogénio gasoso tem muitas barreiras, que a Toyota já ultrapassou pela fasquia mais elevada, o fuel-cell. Ou seja, há muitas soluções.
Não há para mim grande esforço em fazer um MCI a H2, como já vimos no referido Corolla de competição.

Efetivamente, a BMW soube reconhecer a limitação de MCI's para os ligeiros.

Hoje, sabemos, que vão começar por FCV's (o X5 FCV já foi oficialmente debatido), evoluindo para um conceito FCREx, que a marca chama de FC-EREV.
Isto acontecerá quando tanto o preço das baterias como das FC's baixar.... Hoje, colocar uma bateria grande com FC a bordo do mesmo carro... É muito caro...

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Outra coisa, que as marcas hoje não dizem de forma direta (por medo de más publicidades de malta que quer, e teima, por baterias em todo o lado... até onde é estupido.... e acha que as baterias são solução em todo o lado...), é que de grosso modo consideram que o H2 será evolução após os BEV:

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A meu ver os MCI a H2 verão sucesso na competição, numa fase de transição nos camiões e autocarros, seguido pelo setor maritimo (grandes porta-contentores) e em conceito não MCI na aviação (este ultimo, em larga escala, só para 2050).

Será que ainda vamos chegar à ironia de que os maiores impulsionadores de FCV's sejam donos de BEV's?
 
Última edição:

João Prates

Archie Bunker
Pois.

Não tenho nada contra o desenvolvimento de múltiplas soluções, e até olho com bons olhos a competição saudável entre tecnologias.

O que não percebo é constatar que alguns fabricantes têm ferramentas para produzir soluções de mobilidade BEV válidas hoje, que fazem falta HOJE, e preferem continuar unicamente a desenvolver tecnologias que quando muito daqui por 20 anos estarão maduras e acessíveis o suficiente para massificação global.

Claramente o aquecimento global não é compatível com caminhos que por muito que prometam só serão concretizáveis daqui por décadas.
Precisamos de usar as melhores ferramentas disponívels ACTUALMENTE, senão parecemos o Bocage à espera da última moda, e entretanto queima-se diesel por todo o lado...
 

William Esteves

Not Shakespeare
Aproveito, para deixar alguns desenvolvimentos de MCI's a H2.

MAN

A marca pretende iniciar a oferta a englobar H2 este ano:
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Fonte: Hydrogen

Houve nos últimos dias algumas publicações de que a MAN vai ser 100% BEV... Mas foi claramente erro de quem analisou a marca...

Este começo, veio por meio da MAN Energy Solutions (que faz motores para o setor marítimo, geradores estacionários, etc...).

Os motores, podem englobar até 20% de H2:
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Fonte: Possibility of 20% hydrogen blending without component modification in V12 natural gas en-gines from MAN Engines

A marca também já vende depósitos para LH2:
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Fonte: MAN Cryo Takes Further Step towards Cleaner Shipping in World-First liquid-hydrogen fuel-gas system

Futuramente, estas soluções vão chegar aos camiões/autocarros:

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Evoluindo posteriormente para as FC.


SCANIA

A Scania tem estado a trilhar um percurso similar, com tecnologia da WestPort, similar ao que utiliza a Volvo com o GNL.

Fonte: Scania and Westport Fuel System will cooperate in hydrogen research project

O grupo VAG tem investido muito no desenvolvimento do H2, é até a que mais investe em MCI's a H2 ao contrário do que tenta passar...

CUMMINS

Esta marca, que fornece muitos motores para equipamentos e veículos, também anunciou que está a desenvolver a tecnologia.

Fonte: Cummins begins testing of Hydrogen Fueled Internal Combustion Engine | Cummins Inc.

IVECO

A IVECO, também refere que os seus motores Natural Power podem englobar até 30% de H2.

Fonte: Natural Gas Powered Vehicles


Desta forma, pretendo partilhar uma visão geral sobre o atual estado da arte em MCI's a H2.

E alguns estudos, apontam as suas vantagens:

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Fonte: How hydrogen combustion engines can contribute to zero emissions
 
Última edição por um moderador:

João Prates

Archie Bunker
Confesso-me surpreendidíssimo pelo avanço dos trabalhos nessa tecnologia, a queima do H2 em MCIs, não fazia mesmo a mais pequena ideia! 😯

Acrescento ainda assim que para mim, como para outros, a utilização do H2 no transporte pesado, caminho de ferro e marinha mercante sempre fez todo o sentido.
Não estava à espera é que fossem pelo caminho da combustão do gás, mas mesmo nada à espera.

Fico a pensar e igualmente surpreendido, com a eficiência well-to-wheel que aparece na imagem do estudo da McKinsey no que respeita ao H2-MCI e H2- FC... 🤔
Será mesmo correto que só existe uma diferença de 5% na eficiência do H2-MCI para o H2-FC??? Isto parece-me muito esquisito dada a eficiência dos MGs...

Se fosse assim realmente, se a diferença são só 5% well-to-wheel, então eu seria dos primeiros a dizer "que se lixem as FC, queimem logo o H2, é mais simples e barato!"
O que é que me está a escapar?
 

William Esteves

Not Shakespeare
A ideia de que os rendimentos térmicos dos MCI são de 30%... É uma visão muito antiquada sobre o atual estado da arte no setor dos pesados...

Atualmente, os MCI dos camiões atuais são tremendamente eficientes!
Já as FC... Falta trilhar muito caminho para aumentar a sua eficiência... Neste ponto a Toyota está num campeonato muito própio, sendo esse o motivo da Traton do grupo VAG, a BMW, a Kensworth (e mais alguns fabricantes) se terem aliado à Toyota no que toca ao tema...

Os MCI serão de fácil implementação, para contribuir ao desenvolvimento da infraestrutura e dar ínicio a toda uma cadeia de valor. O seu baixo custo, também será crucial, e será algo similar ao que já existe (não vai gerar tanta resistência à mudança).

As FC, são mais (mesmo hoje) eficientes e verdadeiramente 0 emissões, mas mais caras.

Depois, falta também validar a durabilidade dos sitemas neste tipo de serviços já que as baterias está garantido não durarem a vida útil da coisa (barco, avião, etc...).
 

João Prates

Archie Bunker
Mas tens fontes credíveis com valores de eficiências?
Para mim 30% de eficiência a queimar H2 parece-me muito alto, pensava ser mais reduzida.
Já nas FC contava com bem mais de 30%, mais na casa dos 50 a 60%, é o dobro, algo ali bate muito mal, ou estou-me a esquecer de alguma coisa...
 

João Prates

Archie Bunker
@João Prates , mais acima, no exemplo da MAN com a incorporação de 20% de H2 já podes ter eficiências superiores a 40%.
E passar de 20% a 100% de H2 só reduz para 30% de eficiência? Acho bom demais, mas não tenho dados para contestar, resigno-me. 🤷‍♂️

Depois da FC, o antigo Mirai era entre 58~63%
Assumindo e incorporando pelo menos o electrolisador mesmo com 70% de eficiência, sem considerar a compressão que é consumidora significativa, ficava com 60% de 70% que seriam 42%... de facto eu estava a ver as coisas mal, é bem possível que no final andemos pelos 3X%.

Temos pelo menos 80% de eficiência nos BEV e 30% no H2, seja H2-ICE seja H2-FC... é abismal a diferença!
No dia que conseguirem baterias de estado sólido leves com densidade energética minimamente interessante estou a ver estas soluções H2 em apuros.
Só se safam mesmo nos casos em que o abastecimento tenha de ser rápido para além do que um HPC é capaz de dar.
 

Telmo Salgado

Moderator
Será mesmo correto que só existe uma diferença de 5% na eficiência do H2-MCI para o H2-FC??? Isto parece-me muito esquisito dada a eficiência dos MGs...

Se fosse assim realmente, se a diferença são só 5% well-to-wheel, então eu seria dos primeiros a dizer "que se lixem as FC, queimem logo o H2, é mais simples e barato!"
O que é que me está a escapar?

Também desconfio do mesmo. O caminho Fuel-Cell é bastante mais eficiente do que o considerado neste estudo.
De qualquer modo, queimar H2 tem as sua emissões locais, porque um motor térmico atinge temperaturas que fomentam aparecimento das espécies NOx. Notem que os consumos de óleo também não são negligenciáveis.
 

William Esteves

Not Shakespeare
É bastante mais eficiente (é possível quase 20% mais, em pico, nas melhores FC's do mercado), mas é apenas na geração de energia.... No conceito well-to-wheel o impacto fica reduzido pelos gastos necessários na produção do H2.

Alguns estudos apontam para um rendimento térmico similar nos MCI (H2 ou gasóleo):

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O MCI ainda está para durar em muitos lados... Colocar estes setores em BEV é uma miragem...
 
Última edição:

William Esteves

Not Shakespeare
Dando seguimento à partilha anterior, atualmente os IVECO a GNL utilizam depósitos CHART, sendo que esta marca já desenvolveu depósitos para LH2 para camiões (e para toda a cadeia de transporte):

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O dos camiões é assim:

image.png


Tipicamente, os IVECO a GNC já utilizam 2 depósitos de GNL no chassis:

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Podendo até ter GNL num dos lados, e GNC no outro.

Desta forma, é muito fácil colocar o GNL num dos lados e LH2 (Ou mesmo H2 comprimido) do outro lado para começar a haver substituição gradual.

Relembro que a solução descrita na linha acima, tem de equipar com MCI.

Outro ponto importante da IVECO, é a parceria com a Nikola:

-> IVECO S-WAY:

iveco-s-way-as440s51tp,1681_1.jpg


-> Nikola Tre (protipo BEV):
nikolatre1.jpg



Os Nikola serão construídos na mesma linha da IVECO (e vão utilizar muitos componentes da IVECO), e em 2023 conta lançar o camião com FC... Pelo que facilmente se substitui os dois depósitos de GNL por 2 depósitos de LH2 ou 1 de LH2 e outro de H2 comprimido, o motor dá lugar à FC e voilá, feito!


Epá tu estás a duvidar do tio ganzado Elon Musk e do seu magnífico "SEMI"???
Sacrilégio!!!

(uff... que alívio!)

(Vou fazer um pequeno OT)

A questão é que também existem limites das baterias... E até a Tesla aparenta estar a descobrir que começa a ser cada vez mais díficil evoluir... E tem originado sucessivos atrasos...

Reparem que até a Tesla deixou o modelo antigo de "para a frente a todo o custo" e mudou radicalmente a postura para adequar diferentes tecnologias...

Alguma vez, há 2/3 anos, pensava ver a Tesla a apostar tanto nas LFP face às LiON? Eu não...

Pessoalmente, só agora entendo o impacto do último (penso eu) battery day, principalmente aqui:

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Acho que faz todo o sentido, mas alguma vez pensava ver a Tesla escolher baterias LFP tecnicamente inferiores às 2170 que já tinha na altura? Nunca na vida!

Na minha opinião, a aposta na CyberTruck, no Semi e no exagero do Roadster foram erros tremendos para a marca.... Já estamos habituados às promessas acima das possibilidades, mas estes 3 projetos foram exponencialmente piores...
 
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