O Hidrogénio e as Pilhas de Combustível: Perspectivas de Aplicação ao Sector dos Transportes Tiago Lopes Farias Instituto Superior Técnico PORTUGAL
OS TRANSPORTES RODOVIÁRIOS E O AMBIENTE 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 - 1990 2003: aumento + 30% - Soluções apenas tecnológicas? - Reduzir CO 2 é reduzir o consumo!
MEDIDAS PROPOSTAS PELO PNAC - TRANSPORTES 1 Acordo da ACEA (140 a 120 g CO 2 /km) 2 Impostos sobre os combustíveis 3 Renovação do parque automóvel 4 Formação de condutores em Ecodriving 5 Ridesharing..(dar boleia) 6 Road pricing em zonas urbanas e suburbanas 7 Introdução de HOV e HOT lanes 8 Telemática para controlo de tráfego urbano
TRANSPORTES E ENERGIA: Evolução Portugal
Qual a quantidade de energia necessária para transportar um passageiro num quilómetro? Comparação dos consumos de energia de diversos meios de transporte em zona urbana Taxa de ocupação (valor típico) Consumo de Energia (Mj passageiro- Km) Relação Consumos (Base Metro = 100%) Carro (gasolina) 25% 2.98 931% Carro (diesel) 25% 2.76 862% Comboio suburbano 50% 0.59 184% Autocarro 50% 0.58 181% Eléctrico 30% 0.52 162% Metro 50% 0.32 100% Bicicleta 100% 0.06 18% A pé 100% 0.16 50%
COMPARAÇÃO DO HAMBURGUER 1 Big Mac= 590 kcal OU 2.5 MJ + = 0.8 km + = 15.6 km + = 41.7 km
Soluções Tecnológicas 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 Apostando em novas tecnologias e num novo conceito de automóvel Combustíveis alternativos Etanol BioDiesel... Hidrogénio? Sistemas de propulsão alternativos Híbridos, eléctricos...pilhas de combustível?
Funcionamento de uma Pilha de Combustível H 2 + O 2 = calor + Energia eléctrica + H 2 O Uma máquina de gerar energia eléctrica...e calor
HIDROGÉNIO: GRANDES DESAFIOS electrolise compressão transporte Estação de enchimento Fonte Renovável utilização petróleo refinaria steam reforming gás natural
Pilhas de combustível: principais desafios 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
A família NECAR da Daimler Chrysler Necar 1 (1994) Necar 2 (1996) Necar 3 (1997; CH3OH) Necar 4 (1999) Necar 5 e Jeep Commander (2000; CH 3 OH)
OPEL HYDROGEN 3 Ford Focus Necar 5 e Jeep Commander
Projecto CUTE - Clean Urban Transport for 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 H 2.
Projecto CUTE - Clean Urban Transport for 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
Mercedes-Benz Citaro Componentes Tanques de hidrogéniocontrolo de gases Dynetek 350 Bar (42 kg) Pilhas de combustível (2 Ballard Mk 902, 150 kw (*) cada) Arrefecimento Ar condicionado Base: Autocarro MB Citaro 12 m 3 portas piso rebaixado Transmissão automática ZF Componentes auxiliares Actuados mecanicamente Motor Central Electric Ruland 200 kw potência de tracção (*) potência bruta
PORTO: Estação de Abastecimento
Projecto CUTE: Porto
O Futuro : visão da General Motors GM Hy-Wire
O Hidrogénio e as Pilhas de Combustível: Perspectivas de Aplicação ao Sector dos Transportes Tiago Lopes Farias Instituto Superior Técnico PORTUGAL