Início de sessão

Temos experienciado dificuldades técnicas. O seu pedido não foi submetido com sucesso. Por favor aceite as nossas desculpas e tente novamente mais tarde. Detalhes: [details]

Download

Registo

Temos experienciado dificuldades técnicas. O seu pedido não foi submetido com sucesso. Por favor aceite as nossas desculpas e tente novamente mais tarde. Detalhes: [details]

Download

Obrigado por se registar na Omron

Foi-lhe enviado um e-mail para concluir o registo da sua conta para

Voltar ao Website

obtenha acesso directo

Preencha os seus dados abaixo e obtenha acesso directo ao conteúdo desta página

Text error notification

Text error notification

Checkbox error notification

Checkbox error notification

Temos experienciado dificuldades técnicas. O seu pedido não foi submetido com sucesso. Por favor aceite as nossas desculpas e tente novamente mais tarde. Detalhes: [details]

Download

Agradecemos o seu interesse

Já tem acesso a Combustível para o futuro: o que procurar na produção de células de combustível

Foi enviado um e-mail de confirmação para

Continuar para a página

ou obtenha acesso directo para transferir este documento

Sustainable Manufacturing
novidades

Combustível para o futuro: o que procurar na produção de células de combustível

Publicado às 10 de março de 2022 em Sustainable Manufacturing

As empresas da ACES necessitam de estratégias e tecnologias de produção inteligentes para utilizar o potencial de hidrogénio.

Quando se fala sobre mobilidade sustentável, a primeira coisa em que se pensa é em carros elétricos a bateria. Células de combustível ou queimadores diretos de hidrogénio consistem em tecnologias complementares que muitas vezes ficam em segundo plano, mas têm muito a oferecer relativamente à redução de CO₂ e opções de mercado.
As indústrias automóveis alemã e europeia têm uma opinião semelhante: num estudo recente da Expleo, 80% dos fabricantes de automóveis inquiridos afirmaram que consideram os automóveis a hidrogénio mais ecológicos e limpos do que os automóveis elétricos. 64% acreditam que os primeiros carros a hidrogénio prontos para produção em série estarão no mercado nos próximos dois anos.
Na verdade, é necessário um espírito mais inovador por parte dos fabricantes e fornecedores, apoio de políticos e investimentos em melhores infraestruturas energéticas. O que é igualmente importante: as empresas no ambiente ACES (condução autónoma, conetividade, eletrificação e mobilidade partilhada) necessitam de instalações de produção eficientes e preparadas para o futuro, ou seja, fábricas inteligentes. As linhas de produção têm de ser automatizadas e digitalizadas, os processos manuais eliminados e as inovações orientadas para o futuro.

Produção de hidrogénio verdadeiramente sustentável apenas com energia renovável

A produção moderna e automatizada de baterias e células de combustível, suportada pela robótica, tecnologia de sensores e IA, está no centro de estratégias sustentáveis. A bateria é o elemento central dos veículos elétricos "clássicos" e a hidrogénio, apesar de ser significativamente mais pequena e contar com uma construção diferente. Para além das transmissões elétricas e de hidrogénio, os combustíveis elétricos e os combustíveis sintéticos devem também ser mencionados nos tipos de transmissão sustentável. No entanto, para utilizar o hidrogénio de uma forma verdadeiramente sustentável, o combustível H₂ deve ser produzido com eletricidade proveniente de fontes renováveis (eletrólise), o que ainda não é plenamente viável em grandes quantidades.

Algumas grandes empresas automóveis mantêm-se demasiado cautelosas em relação ao hidrogénio

Ao contrário das células de bateria, as células de combustível não dependem de matérias-primas como o lítio ou o cobalto. Nas células de combustível, o material principal é o ferro. Outra vantagem é o facto de o hidrogénio, enquanto substância molecular, poder ser facilmente armazenado, transportado e disponibilizado para aplicações. As unidades de transmissão de hidrogénio já estão a ser cada vez mais utilizadas em veículos comerciais, como os autocarros urbanos, especialmente por disponibilizarem mais espaço para a unidade de transmissão necessária. As unidades de transmissão de hidrogénio continuam a ser relativamente raras em automóveis "normais", o que se deve em parte à falta de estações de abastecimento de H₂, mas também à implementação hesitante por parte da indústria.

Aumento da automação dos processos de eletrólise e de produção de células de combustível

Não há forma de contornar os veículos de nova energia, os chamados NEV, quando se pretende chegar perto de atingir os objetivos climáticos de Paris. O hidrogénio pode ser produzido a partir de energias renováveis de uma forma neutra em CO₂ e convertido em energia elétrica nas células de combustível. No entanto, existem vários desafios a ultrapassar na produção destas células de combustível para garantir eficiência e precisão. Isto aplica-se à produção dos componentes individuais e ao empilhamento durante o fabrico de todo o sistema.
A implantação generalizada da eletrólise e tecnologia de células de combustível requer inovação de produtos e processos para reduzir os custos de produção e impulsionar a implementação desta tecnologia. É necessário dimensionar os volumes de produção mantendo os requisitos de qualidade uniformes. São aconselhadas linhas de produção flexíveis e escaláveis que possam ser adaptadas de forma rápida e fácil a requisitos individuais. São necessárias abordagens para reduzir os custos de produção das células de combustível, uma vez que esta é a única forma de tornar esta tecnologia aceitável a longo prazo.

Técnicos especializados em baterias suportam a produção de células de combustível

Ao contrário da produção de células de bateria, onde os processos já foram automatizados há muitos anos e estão constantemente a ser desenvolvidos, a produção de células de combustível ainda se encontra no início. Isto deve-se principalmente ao facto de as tecnologias de hidrogénio ainda não terem a aplicação e aceitação que o aumento da produção requer. Por conseguinte, muitos fluxos de trabalho são realizados de forma semiautomática ou mesmo manual. Para tornar as aplicações de hidrogénio mais atrativas, é necessária, com urgência, uma maior automatização no fabrico. Uma vez que o fabrico de baterias e de células de combustível é semelhante em muitos aspetos, recomenda-se que confie num parceiro que esteja familiarizado com o fabrico automatizado de células de bateria. Para além da tecnologia e do conhecimento, os integradores de sistemas e construtores de máquinas são também necessários para avançar este tópico em conjunto. Um dos processos particularmente críticos na produção de baterias e células de combustível consiste no empilhamento - é nesta fase que podem ocorrer erros, como fugas.

Fábrica do futuro: processos de produção modernizados, tecnologia inovadora

Os pilares da produção de células de combustível orientada para o futuro para promover a mobilidade sustentável são os procedimentos e tecnologias da fábrica inteligente (produção do futuro). Estes permitem modernizar de forma abrangente a produção e racionalizar as cadeias de abastecimento desde a respetiva base, em paralelo com a expansão e a conversão para novas tecnologias de transmissão. A robótica industrial inovadora, os robôs móveis e cobôs, a computação periférica, a tecnologia de sensores, a combinação da mecatrónica com a TI e a realidade aumentada (AR) são alguns exemplos desta fábrica do futuro.
O mais elevado grau possível de digitalização é a chave para o sucesso, para que o processo de fabrico se possa otimizar de forma independente. No entanto, a rastreabilidade é também essencial, idealmente para que seja possível localizar cada camada de uma célula de combustível detetando onde a produção não está a funcionar de forma ideal.
Outro dos pilares é a inteligência artificial (IA), uma vez que pode ser utilizada para destacar novos potenciais de eficiência de cadeias de produção altamente complexas. Quando utilizada corretamente, a IA pode ajudar os líderes empresariais do setor automóvel a compreender melhor os seus processos. As informações recolhidas pela IA e tecnologias baseadas em sensores levam a novas perspetivas para otimizar os processos dentro e fora da empresa. Um exemplo é a manutenção preventiva: pode ser utilizada para detetar padrões de desgaste, peculiaridades e anomalias e, assim, neutralizar falhas da máquina, tempo de inatividade e erros. Deve ser prestada especial atenção aos processos intralogísticos simples e flexíveis, isto é, uma cadeia de fornecimento transparente.

Conclusão: são necessárias medidas coletivas

Nos próximos anos, uma combinação de diferentes tecnologias de transmissão irá estabelecer-se no mercado. Isto inclui a célula de combustível como um importante bloco de construção. Para que as tecnologias alternativas do futuro sejam impulsionadas, cabe agora aos políticos, fabricantes e prestadores de serviços reunir entre si, otimizar o enquadramento e as condições de produção e promover a digitalização e a automatização. A OMRON pode prestar assistência nesta etapa com os extensos anos de experiência neste domínio.

Contacte os especialistas da Omron

Tem alguma questão ou gostaria de receber aconselhamento pessoal? Não hesite em contactar um dos nossos especialistas.
  • Henry Claussnitzer

    Henry Claussnitzer