Soluciones Bosch para movilidad sostenible en aplicaciones fuera de la carretera

La pila de combustible es una tecnología clave en la consecución de una movilidad sostenible. En el futuro, las aplicaciones fuera de la carretera como los equipos móviles de construcción, los vehículos de flotas municipales, y los vehículos de apoyo en tierra en aeropuertos, también podrán beneficiarse de su uso. Un tractor eléctrico para equipajes creado como parte del proyecto InnoROBE, financiado con fondos públicos, es ahora el primero de su tipo en Europa que cuentan con una pila de combustible que funciona como un extensor de autonomía. La unidad de control de la pila de combustible, de Bosch Engineering, gestiona de manera eficiente las interacciones entre todos los componentes del sistema y sirve como un componente clave del sistema de pila de combustible. El proyecto se inició en agosto de 2012 por el Ministerio Federal Alemán de Educación e Investigación, en colaboración con los socios del proyecto Greening GmbH & Co. KG, DLR Institute of Vehicle Concepts y Fraunhofer NAS, y está programado para ser completado el 31 de diciembre de 2015.

Sistemas de propulsión de pila de combustible de uso en aeropuertos

El principal modo de transporte en los aeropuertos no es el avión, sino más bien los vehículos terrestres que transportan pasajeros, equipaje, y carga a sus respectivos destinos. Los operadores aeroportuarios están haciendo cada vez más uso de sistemas de propulsión alternativos con el fin de reducir las emisiones y el ruido. En el futuro, las pilas de combustible serán la nueva tecnología ecológica de elección en los aeropuertos para la maquinaria móvil, así como de apoyo en tierra y flotas de vehículos. Los beneficios de los vehículos de pila de combustible incluyen su mayor autonomía y tiempos de reabastecimiento más cortos, de unos pocos minutos. “Un tractor de equipaje con una pila de combustible ahora puede durar todo un turno de ocho horas sin recargar la batería”, dice Bihr.

La adopción generalizada de sistemas de propulsión alternativos para aplicaciones fuera de la carretera, tiene aún más sentido en el contexto de una legislación más estricta sobre emisiones para los motores de combustión interna de más de 56 kW (UE Stage IV y US Tier 4 Final). Los vehículos con sistemas de propulsión de pila de combustible funcionan con hidrógeno, que reacciona con el oxígeno dentro de la célula para formar agua pura. La energía que libera este proceso se transforma en energía eléctrica dentro de la pila de combustible, que a su vez acciona el motor eléctrico. “Con este sistema de tren de potencia cero emisiones se pueden alimentar aplicaciones fuera de la carretera, tales como carretillas o plataformas elevadoras móviles no sólo en aeropuertos, sino también dentro de edificios y almacenes“, dice Bernhard Bihr, Director de Bosch Engineering GmbH. Además, los vehículos de aeropuertos que incorporan sistemas de pilas de combustible funcionan en silencio y con poca vibración. Ya están en marcha las primeras estaciones de servicio de hidrógeno en los aeropuertos alemanes de Stuttgart, Munich y Hamburgo, por lo que estos sistemas tienen la infraestructura local que necesitan.

Desde la unidad de control al prototipo

El centro neurálgico del sistema de pila de combustible es la unidad de control, que combina hardware existente de Robert Bosch GmbH para la producción en serie de aplicaciones de automoción con un nuevo software desarrollado específicamente. Esta unidad controla todo el sistema con la regulación integrada de hidrógeno, aire, y refrigerante. “La primera aplicación de esta unidad de control lista para la producción ha sido dentro del contexto del proyecto InnoROBE“, dice Bihr.

bosch_pila_combustible1Bosch Engineering asumió otras funciones en el proyecto también. Por ejemplo, sus ingenieros analizaron estrechamente el sistema de pila de combustible con el fin de determinar las dimensiones requeridas de sus componentes. De este modo, observaron las condiciones de uso de vehículos, duraciones de funcionamiento, especificaciones de abastecimiento de combustible, y muchos otros requisitos para luego determinar parámetros como el tamaño de la batería, la potencia de salida del sistema de propulsión de pila de combustible, y las dimensiones del tanque de hidrógeno. Construyeron el sistema en general y optimizaron las interacciones funcionales de los componentes junto con las funciones de control y regulación.

Para las pruebas, los ingenieros aprovecharon un laboratorio interno de pilas de combustible, así como un dispositivo de prueba para una pila de combustible de 20 kW. Luego construyeron un tractor prototipo para transporte de equipaje para poner a prueba el sistema en funcionamiento en condiciones reales. Este prototipo ofrece los ingenieros información vital sobre cómo mejorar aún más el sistema. Más tarde, el tractor de equipaje se puso en funcionamiento en el aeropuerto de Stuttgart. El objetivo de Bosch Engineering es poner todo su portafolio de servicios para trabajar en el desarrollo de sistemas de transmisión de pilas de combustible para otros tipos de vehículos que trabajan fuera de la carretera.