El hidrógeno vuelve a estar en la agenda de la industria automovilística, sobre todo para los vehículos comerciales. Lo que convierte a la sustancia en una fuente de energía, también la vuelve sensible. Palabra clave «seguridad». Jörg Ruppert, ingeniero de Weiss Technik, explica en una entrevista qué se debe comprobar cuando se utiliza el elemento explosivo.
Algunos fabricantes de vehículos informan de que están trabajando en motores con tecnología de hidrógeno como alternativa a las baterías. ¿Qué opinión le merecen las aplicaciones del hidrógeno en el ámbito de la movilidad?
Como resultado del abandono de las energías fósiles y de la financiación federal y regional de las aplicaciones del hidrógeno, existen proyectos de investigación y desarrollo que se pondrán en marcha más adelante. Los vehículos de hidrógeno y sus componentes deben superar los mismos ensayos de simulación ambiental que los vehículos convencionales con motor de combustión o eléctrico. Para ello se necesitan los sistemas de ensayos apropiados.
¿Percibe ya un incremento de la demanda?
Sin duda. Con el hidrógeno ya trabajan muchos fabricantes de automóviles, incluidos los respectivos proveedores. Por ejemplo, empresas que construyen componentes como sistemas de tuberías, válvulas, depósitos o equipos de seguridad. También vemos como crece cada vez el número de consultas sobre la adaptación de los sistemas de ensayos existentes a las aplicaciones del hidrógeno.
¿Qué influencias ambientales deben tenerse en cuenta en el funcionamiento de los vehículos de hidrógeno?
En las simulaciones ambientales se ensayan los parámetros clásicos, como las temperaturas altas y bajas, incluidos los cambios rápidos. Entre ellos, la humedad y la corrosión, que pueden surgir por la niebla salina y en las aplicaciones en alta mar, por ejemplo. También las diferentes condiciones meteorológicas, la radiación con luz IR y UV (calentamiento & envejecimiento). Todo en pocos días, a cámara rápida, por así decirlo.
¿Qué más se ensaya en relación con las influencias ambientales?
Es importante investigar los efectos de las vibraciones, que pueden provocar fugas. Asimismo, también comprobamos los efectos de la infrapresión y la sobreporesión, que tienen una importancia especial para la movilidad a gran altura o para las aeronaves.
Examinemos brevemente el tema del «reequipamiento». ¿Puede un sistema de simulación con el que anteriormente se ensayaban automóviles con motores de combustión o eléctricos convertirse fácilmente para realizar ensayos de vehículos de hidrógeno?
Sí, es posible. Un reequipamiento comienza por un exhaustivo análisis de peligros y riesgos. De debe evaluar con precisión los riesgos que plantea el hidrógeno, la forma de prevenir incidentes y las contramedidas que deben aplicarse en situaciones críticas. Esto significa: inspección detallada del sistema in situ con examen, asesoramiento y creación de un concepto individual.
El hidrógeno es muy agresivo. ¿Qué significa esto para la tecnología automotriz? ¿Y para los ensayos?
Cierto. El hidrógeno reacciona fácilmente con el oxígeno, por lo que es altamente inflamable y explosivo. Son características para las que hay que estar preparado. Lo importante es no tener fugas, es decir, evitar un escape de hidrógeno. Por ejemplo, con componentes pequeños. O tubos con doble pared, es decir un tubo en un tubo, con un revestimiento adicional para prevenir la corrosión. Los sistemas que se utilizan para probar pilas de combustible, por ejemplo, funcionan con este tipo de conductos de suministro. En ellos hay también válvulas de cierre rápido que se bloquean de inmediato cuando se libera hidrógeno.
¿Qué hay que hacer si se produce un escape de hidrógeno pese a todas las medidas de precaución?
Si eso sucede, hay que evitar que se produzca una mezcla explosiva. La cantidad de hidrógeno liberado en relación con el volumen del espacio y la duración de la fuga determinan el riesgo. Como regla general, si la cantidad es pequeña y la unidad de tiempo es larga, la situación es manejable. Si la cantidad es grande y la unidad de tiempo corta, entonces existe un peligro.
¿Qué medidas son necesarias en una situación crítica?
El peligro debe detectarse y señalizarse rápidamente. Otra medida de emergencia es diluir el hidrógeno mediante barrido. También depende de dónde se produzca la fuga: por ejemplo, la dimensión del espacio determina cuánto se debe diluir el hidrógeno. Si existe un riesgo real de explosión, lo único que sirve es desconectar el sistema.
¿Qué significa esto para la producción en términos de procesamiento y limpieza?
Las tuberías y depósitos de hidrógeno son zonas delicadas por naturaleza. La contaminación en ellas es consecuencia sobre todo de las condiciones de funcionamiento, como temperaturas extremas o alta presión. El hidrógeno también requiere una pureza adecuada, de lo contrario se producirá rápidamente corrosión. Es obligatorio actuar con precaución, tanto durante la implantación en el sistema como durante el procesamiento, para evitar fugas y daños en las superficies.
Cuando se manipula hidrógeno, lo más importante es la seguridad, es decir, la calidad de todos los componentes. ¿Qué otra cosa es objeto de los ensayos?
Una parte del aseguramiento de la calidad es el rendimiento. El rendimiento de los componentes es tan importante en los ensayos como la seguridad. Los usuarios quieren saber cuál es el rendimiento de sus componentes en diferentes condiciones. También quieren saber cuándo pierden rendimiento y cuándo lo ganan.
¿De qué industrias podrían copiar los fabricantes de automóviles enfoques exitosos de la tecnología del hidrógeno?
De la industria química y energética. También de la industria marina, aeronáutica y aeroespacial, con todos los proveedores de sistemas y componentes. Puede que pronto haya pequeños aviones que vuelen con hidrógeno. Los aviones de hidrógeno ya existían, como también existían los motores de combustión de hidrógeno. El hidrógeno ya se utiliza, por ejemplo, en el sector de los vehículos industriales.
Puesto que el desarrollo y los ensayos de la tecnología del hidrógeno requiere un gran esfuerzo para garantizar la protección, ¿existe la posibilidad de trabajar con sustancias sustitutivas que sean menos peligrosas?
Las propiedades específicas del hidrógeno y, por tanto, su riesgo no pueden sustituirse por otros elementos en los ensayos. En consecuencia, se requiere una evaluación de riesgos y un análisis de peligros específicos con las medidas de seguridad adecuadas. Además, un elemento sustitutivo no tendría mucho sentido porque los productos que luego funcionarán con hidrógeno también requieren la homologación correspondiente.
Por último, hablemos de los posibles elementos sustitutivos en la movilidad. Una alternativa al hidrógeno podrían ser los combustibles sintéticos, los llamados e-combustibles. ¿Los tiene en cuenta a la hora de desarrollar sus sistemas de simulación?
Planificamos nuestros equipos de ensayos en estrecha colaboración con el cliente. Prestamos atención a los requisitos especiales, también los relacionados con los combustibles. Lo fundamental es conocer las propiedades del material, adaptar los sensores en consecuencia y atender a la protección contra incendios. Weiss Technik adapta los sistemas al correspondiente análisis de riesgos y también asesora y sensibiliza a sus clientes en consecuencia.