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Aug 03, 2023

Compressor avançado aumenta o desempenho da célula de combustível ZeroAvia

A startup de emissões zero ZeroAvia afirma que os testes iniciais de um compressor projetado especificamente para a célula de combustível no coração do ZA600 - seu primeiro trem de força elétrico a hidrogênio - mostram desempenho estável ao longo de um

A startup de emissões zero ZeroAvia afirma que os testes iniciais de um compressor projetado especificamente para a célula de combustível no coração do ZA600 – seu primeiro trem de força elétrico a hidrogênio – mostram desempenho estável em uma ampla faixa de potência.

Descrevendo o compressor radial como o primeiro no mundo para propulsão de aviação baseada em células de combustível, a ZeroAvia afirma que a unidade inicial suportará sistemas de energia de até 900 kW, tornando o projeto “muitas vezes” mais potente do que qualquer compressor de células de combustível existente.

Além de seu uso no ZA600 – um trem de força de 600 kW projetado para aeronaves de 9 a 19 assentos – uma versão do compressor também será incorporada ao núcleo do ZA2000 maior, um sistema de propulsão de 2 a 4 megawatts em desenvolvimento. para aeronaves maiores de 40 a 80 assentos. O ZA600 está previsto para entrada em serviço até 2025, com aplicação inicial em Cessna Caravans com remotores, enquanto o ZA2000 está direcionado para entrada em serviço em turboélices regionais ATR 42/72 ou Dash 8-300 remotorizados em 2027.

Um componente chave da maioria das células de combustível, um compressor é usado para forçar o ar para dentro da pilha de células de combustível, onde é usado como oxidante para produzir uma reação com íons de hidrogênio e elétrons no cátodo da célula de combustível. Quanto maior a pressão dos gases reagentes, maior será o desempenho da célula a combustível. No entanto, como o desempenho do compressor diminui em altitudes mais elevadas com pressão, temperatura e densidade do ar reduzidas, a unidade deve ser projetada para compensar de forma eficiente sem adicionar peso ou complexidade.

Para necessidades transitórias de energia, a ZeroAvia afirma que o novo compressor também foi projetado para operar com “latência zero por meio de uma abordagem inovadora de gerenciamento de fluxo”.

“O compressor funciona com a energia fornecida pelo sistema de propulsão elétrica central”, diz ZeroAvia, “eliminando o inversor adicional e o motor elétrico normalmente necessários em sistemas de célula de combustível”.

“Estamos acionando o compressor com o motor de propulsão principal – nosso motor ZA600 para o sistema ZA600, por exemplo. O compressor pode, no entanto, ser acionado por qualquer motor elétrico adequado que atenda aos requisitos de rpm e potência”, disse ZeroAvia à Aviation Week.

O ZA600 usa armazenamento de hidrogênio gasoso pressurizado de 350 bar (5.000 psi) e células de combustível de membrana de troca de prótons (PEM) de baixa temperatura fornecidas pela PowerCell da Suécia. O ZA2000 maior, que é uma máquina de alta velocidade com refrigeração líquida que funciona a 20.000 rpm e aciona a hélice por meio de uma caixa de câmbio, usará hidrogênio líquido e células de combustível PEM de alta temperatura desenvolvidas internamente pela ZeroAvia.

A empresa está atualmente finalizando o projeto para certificação do trem de força ZA600 e sua instalação na Caravana, tendo concluído os testes do protótipo do sistema de propulsão em julho deste ano em um banco de testes Dorner 228. O trem de força do demonstrador testado incluía um sistema de célula de combustível e bateria na fuselagem alimentando um motor elétrico na nacela.

Guy é editor sênior da Aviation Week, que cobre tecnologia e propulsão. Ele mora em Colorado Springs.