Según investigadores del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) del Departamento de Energía de EEUU y de la Universidad Estatal de Colorado (CSU), la confianza de los consumidores en los vehículos de hidrógeno podría mejorar si los operadores de las estaciones de servicio adoptaran un modelo predictivo que les ayudara a prever las necesidades de mantenimiento.
Según los investigadores, el cierre de las estaciones por mantenimiento imprevisto reduce la disponibilidad de hidrógeno para los consumidores y puede frenar la adopción de este tipo de vehículos eléctricos de pila de combustible. El uso de lo que se conoce como modelo de control de la salud mediante pronóstico (PHM) permitiría a las estaciones de hidrógeno reducir estas incidencias no programadas.
"Los automovilistas esperan poder repostar sus vehículos sin problemas. Queremos asegurarnos de que los automovilistas que conducen coches alimentados con hidrógeno tengan la misma experiencia", afirma Jennifer Kurtz, autora principal del nuevo artículo, "Hydrogen Station Prognostics and Health Monitoring Model", que aparece en el International Journal of Hydrogen Energy. "Este modelo predictivo puede permitir a los operadores de las estaciones saber con antelación cuándo puede producirse un problema y minimizar las interrupciones que los automovilistas puedan experimentar con el repostaje de hidrógeno".
El artículo, del que son coautores Spencer Gilleon, del NREL, y Thomas Bradley, de la CSU, sostiene que el modelo PHM mejoraría la disponibilidad de las estaciones y la confianza de los consumidores.
Baja disponibilidad
La disponibilidad del hidrógeno como combustible para vehículos es baja en comparación con la ubicuidad de la gasolina, un hecho que se refleja en el número de estaciones que dispensan este combustible de bajas emisiones. Mientras que en California hay más de 10.000 gasolineras, la Hydrogen Fuel Cell Partnership sólo cuenta con 59 estaciones de hidrógeno en todo el estado. Con relativamente pocas opciones, los automovilistas que dependen del hidrógeno deben estar seguros de que el combustible que necesitan está disponible. Los operadores de las estaciones deben realizar las reparaciones necesarias para satisfacer la demanda de los consumidores, pero también deben investigar las causas de los fallos para evitar problemas futuros.
Los datos del Centro Nacional de Evaluación de la Tecnología de Pilas de Combustible revelan que la razón más común por la que las estaciones de hidrógeno cierran por mantenimiento no programado son los problemas con el sistema dispensador, que abarca elementos como las mangueras y las válvulas del dispensador, así como la interfaz de usuario. Utilizando un PHM basado en datos, los operadores de las estaciones podrían reducir la frecuencia del mantenimiento no programado y aumentar la del mantenimiento preventivo. Los investigadores han bautizado este PHM con el nombre de "monitorización de la salud del pronóstico de la estación de hidrógeno" o H2S PHM.
El H2S PHM calcula la probabilidad de que un componente siga funcionando sin fallos, en función del número de llenados que haya completado la estación. El modelo también puede utilizarse para estimar la vida útil restante de cada uno de los componentes, con lo que se reducen los costes de mantenimiento y se aumenta la fiabilidad de las estaciones. Utilizando un ejemplo hipotético, los investigadores consideraron una válvula dispensadora que el H2S PHM ha marcado como necesitada de atención. El operador de la estación puede entonces estar preparado para el próximo mantenimiento y programar la visita de un técnico para cuando la demanda de hidrógeno sea baja.
De este modo, se reduce el tiempo que una estación no puede abastecer de combustible a los vehículos. Si la válvula fallara sin previo aviso, el operador de la estación tendría que llamar a un técnico, esperar a que llegara y diagnosticara el problema y, al mismo tiempo, no podría suministrar combustible.
Kurtz, directora del Centro de Sistemas de Conversión y Almacenamiento de Energía del NREL, señaló que existen limitaciones a la hora de aplicar el H2S PHM a la fiabilidad de una estación de hidrógeno. El método no predeciría fallos repentinos, que pueden deberse a errores humanos. Además, el H2S PHM es tan bueno como los datos disponibles, y se necesitan más datos.
galan
19/09/2023