Fraunhofer IFAM desarrolla trenes de hidrógeno
Fraunhofer IFAM trabaja con sus socios en un nuevo enfoque para aumentar la autonomía y el confort de los trenes propulsados por pilas de combustible. La idea central es utilizar eficazmente el calor residual de las pilas de combustible para controlar la temperatura del interior del vehículo.
La investigación sobre el tema se engloba en el proyecto trienal "Heat2Comfort", que se prolongará hasta febrero de 2024 y está financiado por el ministerio alemán BMWi. Fraunhofer IFAM afirma que un mejor aprovechamiento del calor residual de las pilas de combustible podría aumentar la autonomía mínima de las unidades múltiples de pilas de combustible en un 20% y, al mismo tiempo, incrementar el confort de los pasajeros tanto desde el punto de vista térmico como acústico. Además, "el objetivo es cubrir tanto las necesidades de calefacción como de aire acondicionado con el calor residual de la pila de combustible". En funcionamiento en verano, se alimentará una bomba de calor de absorción con el calor residual de la pila de combustible para generar aire acondicionado.
Además del Instituto Fraunhofer de Tecnología de Fabricación e Investigación Aplicada de Materiales, con sede en Dresde, Hörmann Vehicle Engineering GmbH, Wärmetauscher Sachsen GmbH y el Instituto de Tratamiento del Aire y Refrigeración Gemeinnützige Gesellschaft mbH están trabajando en el nuevo enfoque del aprovechamiento del calor residual. Los socios también cuentan con el apoyo de DB Systemtechnik GmbH, DB RegioNetz Verkehrs GmbH y Energieanlagenbau GmbH Westenfeld.
El objetivo de los socios del proyecto es que la electricidad de la pila de combustible pueda utilizarse exclusivamente para la propulsión y ya no sea necesario emplearla para el aire acondicionado. Según el Instituto Fraunhofer, los vehículos actuales necesitan hasta un 25% de la demanda total de energía para el aire acondicionado del habitáculo y la cabina del conductor. Por lo tanto, el uso eficiente del calor residual disponible de las pilas de combustible es un factor importante para aumentar la autonomía.
En concreto, los investigadores del proyecto se ocupan del acoplamiento de la fuente de calor, es decir, la pila de combustible, con los distintos usos del calor en la refrigeración por absorción y la calefacción de espacios. Según el comunicado del Instituto Fraunhofer, esto se hace mediante unidades de almacenamiento de PCM en las que se utilizan estructuras de fibra para ajustar la capacidad de almacenamiento.
La unidad de negocio de Gestión Energética y Térmica del Instituto Fraunhofer IFAM de Dresde aporta su experiencia en el desarrollo térmico y fluídico de componentes al proyecto "Heat2Comfort". También se añade una amplia experiencia en modelización matemática y validación experimental de procesos de flujo, transferencia de calor y masa. Además, se utilizarán los resultados del proyecto "Hybrid-FHKL", finalizado recientemente, en el que se desarrollaron e investigaron superficies híbridas de calefacción y refrigeración con aire acondicionado ambiental para la tecnología de edificios. "El uso de metales celulares para generar temperaturas superficiales uniformes es una cuestión central que también es relevante en "Heat2Comfort", informa el instituto.
El presupuesto del proyecto asciende a 2,96 millones de euros, de los que el Ministerio Federal de Economía sufragará el 63% mediante financiación.
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