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Educação Tecnológica

Hidrogénio e Pilhas de Combustível nos Transportes Rodoviários. Tiago Lopes Farias Instituto Superior Técnico PORTUGAL. Educação Tecnológica . Emissões de Poluentes (CO, HC, NOx e Partículas) Normas Euro cada vez mais exigentes Tecnologia tem de responder a esse desafio.

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Presentation Transcript

  1. Hidrogénio e Pilhas de Combustível nos Transportes Rodoviários Tiago Lopes Farias Instituto Superior Técnico PORTUGAL Educação Tecnológica

  2. Emissões de Poluentes (CO, HC, NOx e Partículas) • Normas Euro cada vez mais exigentes • Tecnologia tem de responder a esse desafio Protocolo de Quioto: • Acordo global: 2008 – 2012 redução de 5% GEE (face a 1990) • Portugal: permitido aumento de 27% GEE OS TRANSPORTES RODOVIÁRIOS E O AMBIENTE • 1990…2003: aumento + 30% • Soluções apenas tecnológicas?

  3. Passag. x kms (modos rodoviário e ferroviário) FONTE: DGTT OS TRANSPORTES RODOVIÁRIOS E O AMBIENTE Solução não tecnológica: utilizar menos o automóvel

  4. Portugal OS TRANSPORTES RODOVIÁRIOS E O AMBIENTE

  5. “COMPARAÇÃO ENERGÉTICA” 1”BigMac”+batatas fritas+Cola=1400 kCal ou 5800 kJ 200 cm3 de gasolina = Menu “Big Mac” 2.0 km + = 30.0 km = + 90.0 km = +

  6. Apostando nos conceitos actuais - motores de combustão interna - combustíveis fósseis - …. Inovando recorrendo a tecnologias alternativas • novos sistemas de propulsão • novos combustíveis • …. • novo conceito de automóvel Soluções Tecnológicas

  7. Combustíveis alternativos • Etanol • Metanol... • Hidrogénio? • Sistemas de propulsão alternativos • Híbridos, eléctricos... • Pilhas de combustível? Soluções Tecnológicas Apostando em novas tecnologias e num novo conceito de automóvel

  8. Funcionamento de uma pilha de Combustível PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS • Cada célula: 0,5 - 1 V • Intensidade: 0,3 –1 A cm2 • Potência 0,3-0,5 W/cm2 MODULAR • Mais área...mais intensidade • mais células...mais voltagem Eficiência Superior • Diesel: 20 - 30 % • Gasolina: 15 - 25 % • Pilha: 30 - +50%

  9. Custo da pilha:- 500 USD por kW (10 x preço de motor c. Int.) Custo de componentes Fiabilidade Aceitação social Arranque a frio .... • Combustível ideal: hidrogénio • Produção • Armazenamento • Abastecimento • Custo • Ciclo de Vida desfavorável? Pilhas de combustível: principais desafios

  10. Necar 1 (1994) Necar 2 (1996) Necar 3 (1997; CH3OH) Necar 4 (1999) Necar 5 e Jeep Commander (2000; CH3OH) A família NECAR da Daimler Chrysler

  11. Opel Hydrogen 3 Combustível: 4.6 kg LH2 or 3.1 kg CH2 Autonomia: 400 or 270 km (EDC) Pilha com 200 células (94 kW) Motor com 60 kW/ 82CV 36 % eficiência (EDC) Vel. Max.: 160 km/h Arranque em 30 s (-20ºC)

  12. BMW 7series (V12 Otto @ H2) Honda FCX Ford FCV Grande maioria dos construtores igualmente envolvidos Toyota FCHV – 4 (hybrid)

  13. O protótipo O objectivo AUTOnomy e Hy-wire (General Motors)

  14. Hy-wire O protótipo

  15. AUTOnomy by GM O objectivo

  16. Projecto “CUTE - Clean Urban Transportfor Europe” Objectivo: • Construção e implementação de uma frotas de autocarros urbanos a pilha de combustível assim como da infra-estrutura de produção e abastecimento de H2.

  17. Mercedes-Benz CitaroComponentes Pilhas de combustível (2 Ballard Mk 902, 150 kW(*) cada) Controlo de gases Tanques de hidrogénio Dynetek 350 Bar (42 kg) Arrefecimento Ar condicionado Base: Autocarro MB Citaro 12 m 3 portas piso rebaixado Componentes auxiliares Actuados mecanicamente Transmissão automática ZF MotorCentral Electric Ruland 200 kW potência de tracção (*) potência bruta

  18. Project “CUTE - Clean Urban Transportfor Europe” 10 Cidades Europeias Porto (STCP + BP + IST), Barcelona, Madrid, London, Hamburg, Luxemburg, Stockholm, Amsterdam, Stuttgart, Reykjavik 3 autocarros Evobus por cidade Diferentes métodos de produção de H2 - energias renováveis; - gás natural, - refinaria/petróleo - electrólise da água

  19. Bibliografia Tiago Lopes Farias Instituto Superior Técnico PORTUGAL 23 de Novembro de 2004

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