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Notas e Informes para el Autotransporte: TECNOLOGIA: Los autobúses híbridos de Aire y Cinc, prontos a salir al mercado

11/30/2004

TECNOLOGIA: Los autobúses híbridos de Aire y Cinc, prontos a salir al mercado

3/11/04 - La División Vehículos Eléctricos de Arotech Corporation ha hecho funcionar con éxito su prototipo eléctrico híbrido de autobús a células de combustible: cinc y aire, usando el cinc comercialmente disponible más bien que el cinc dendrítico propietario requerido hasta ahora. Esto podría levantar las perspectivas de comercializar el autobús híbrido de aire y cinc que ahora está en su cuarta fase, y final, de su programa de desarrollo.

El autobús eléctrico-híbrido de 40 pies, utiliza de combustible células Arotech de cinc y aire, como fuente de energía primaria, la cual combinada con un paquete de ultracapacitores recargados a través de regeneradores de energía por el freno de la unidad, ayuda a los fines de levantar la aceleración. El autobús, utiliza un motor General Electric de 200hp, a inducción, enfriado por líquido, con un radio de acción de 133 millas en un ciclo de manejo urbano.

Los módulos de la célula de combustible cinc-aire de Arotech, contienen 47 células individuales de succión aire conectadas en serie. El autobús lleva tres bandejas de 6 módulos cada una, para una capacidad combinada a bordo de 312 kWh de energía.

Cada célula consiste en un cassette reemplazable de combustible anódico de partículas de cinc, en una solución líquida de hidróxido de potasio (KOH). El cassette es flanqueado en dos lados por cátodos de alta potencia de reducción de oxígeno.

El oxígeno del aire reacciona con el cátodo para producir iones del hidróxido. Estos a su turno reaccionan con el combustible del cinc dentro de la célula, produciendo el óxido de cinc y energía. La célula de combustible de Cinc y Aire, a bordo, tiene una densidad de energía de alrededor de 200 Wh/kg y un poder energético de 90 W/kg al 80% de profundidad de descarga, mejor en densidad de energía que otros tipos, competidores, de baterías según lo demostrado en la tabla abajo, pero más débil que la mayoría en lo referido, específicamente, a la energía de salida.

La densidad de la energía, para un vehículo, es una medida de cuánta energía se puede almacenar por unidad de peso; y esto afecta el rendimiento. El poder energético, para un vehículo, es una medida de la cantidad de energía lanzada por unidad de peso; y esto afecta la aceleración. Por ejemplo: La alta densidad de la energía y un alto poder energético entregan un rendimiento de largo alcance y gran funcionamiento. Una alta densidad de la energía y un bajo poder energético proporcionan un rendimiento largo, pero una aceleración más lenta. Comparativamente: La gasolina, tiene una densidad de energía de aproximadamente 13.000 Wh/kg (13 kWh/kg).

El Consorcio para la Batería de Avanzada de los EU de NA. (USABC, cuyos miembros son: Las Tres Grandes de Detroit, el Instituto de Investigación de la Energía Eléctrica, los fabricantes de baterías, y la DOE), establecido para desarrollar baterías eléctricas para la siguiente generación de vehículos, han fijado las metas de funcionamiento de largo rendimiento para las baterías de EV, ellas son, una densidad de energía de 200 Wh/kg, y un poder energético de 400 W/kg.

Para compensar la densidad de energía más baja, Arotech utilizó el diseño híbrido para aumentar la aceleración con el uso de los ultracapacitors.

Tipos de baterías de HEV
Batería Densidad de la energía Poder Energético
(Wh/kg) (W/kg)
Lead-Acid 25 a 3575 a 130
Lead-Acid Avanzado 35 a 42240 a 412
Hidruro Del Níquel-Metal (NiMH) 50 a 80150 a 250
Níquel- (NiCd) 35-5750 a 200
Litio-Ion (Li-Ion) 100 a 150300
Cinc-Bromuro 56-70100
Litio-Polímero 100 a 155100 a 315
NaNiCl 90100
Cinc-Aire 110 a 200100
Cinc-Aire, de Arotech 200 90
Redox sel Vanadio 50110
Meta del largo plazo de USABC 200 400

En vez de recargar las células agotadas del combustible de Aire Cinc a bordo, los módulos gastados son cambiados por otros nuevos. Los cassettes agotados se recargan electroquímicamente en lugares especiales de regeneración, usando electricidad, se reciclan mecánicamente y se devuelven para su uso.

Arotech también está implicado en un proyecto de investigación alemán para desarrollar un vehículo híbrido usando las baterías del Cinc y Aire como la fuente de energía primaria. El diseño de vehículo se basa en una furgoneta de carga de Daimler Chrysler y utilizará también baterías Varta de alta energía y los ultracapacitors bajo desarrollo de Dornier GmbH y EPOC AG.

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