First Mode construye una celda de combustible de hidrógeno para impulsar uno de los vehículos de cero emisiones más grandes de la Tierra

Camión de transporteUn camión de transporte de clase ultra transporta toneladas de mineral. (Fotografía de Anglo American)

La empresa de ingeniería de Seattle First Mode está construyendo un generador de pila de combustible de hidrógeno capaz de iluminar Lumen Field. Pero la tecnología está destinada a un entorno alejado de las luces brillantes de un estadio de fútbol.

En unos meses, First Mode llevará el generador a Sudáfrica, donde se instalará en un enorme camión de transporte de 300 toneladas métricas para crear «uno de los vehículos de cero emisiones más grandes del planeta», dijo Chris Voorhees. , presidente e ingeniero jefe de la empresa.

Es parte de un acuerdo de tres años y $ 13.5 millones First Mode firmado con el gigante minero global Anglo American en 2019, y parte de una nueva dirección para una compañía que comenzó a trabajar en naves espaciales y rovers de Marte.

«La exploración robótica del sistema solar, ahí es donde está el ADN de la empresa», dijo Voorhees. Pero la forma en que resolverían los problemas de ingeniería en el espacio, donde «nunca tienes suficiente masa, nunca tienes suficiente volumen, nunca tienes suficiente energía y nunca tienes suficientes datos, y tu entorno está tratando de matarte» – dirigió Voorhees y su equipo piensan que podrían abordar desafíos de ingeniería en otros entornos extremos.

“Pensamos que (el proceso) era portátil para otros problemas”, dijo. «No sabíamos adónde nos llevaría esa aventura».

Este camino en particular trajo a la compañía espacial a la Tierra.

Camión de hidrógenoUna representación muestra los componentes de un camión de transporte de minas alimentado con hidrógeno. (Gráfico de Anglo American)

Los camiones de transporte de clase ultra son un tipo de vehículo muy diferente a los rovers de Marte en los que los equipos del primer modo han trabajado en el pasado.

Para empezar, son tan altos como un edificio de tres pisos y pesan «alrededor de un millón de libras», dijo Voorhees. Están construidos para transportar hasta 300 toneladas métricas de mineral desde minas a cielo abierto hasta plantas de procesamiento cercanas. Anglo-American opera flotas de estos camiones Tonka del tamaño de dinosaurios en sus minas, cada uno quemando miles de galones de diesel para alimentar el generador de a bordo de 2 megavatios que alimenta cada vehículo.

“Es mucho diesel y hay docenas de máquinas funcionando continuamente en el sitio”, dijo. Poner fuera de servicio a uno de los transportistas eliminará aproximadamente tanto en emisiones de carbono como 10.000 automóviles con motor diésel.

First Mode está diseñando y construyendo un generador de pila de combustible de hidrógeno para hacer precisamente eso.

Si podemos hacer que funcione en ese entorno, podemos hacerlo funcionar en cualquier lugar, y hay un montón de aplicaciones industriales que podrían beneficiarse.

Las pilas de combustible combinan hidrógeno y oxígeno en un proceso electroquímico que genera electricidad. El único subproducto es el vapor de agua. Estas pilas de combustible se utilizan ahora para impulsar carretillas elevadoras y autobuses; Toyota, Honda y Hyundai están o estarán en el mercado este año con automóviles propulsados ​​por hidrógeno.

Hay dos diferencias importantes entre esas pilas de combustible y lo que hace el primer modo. Uno es la escala, dijo Voorhees. Los generadores de 2 megavatios de los transportistas son «un problema de energía y servicios públicos de grado de servicio público que resulta ser un vehículo todoterreno», dijo.

Y la otra es que es un proyecto de modernización. Para tener éxito, First Mode debe colocar el generador en el espacio disponible y «convertirlo de manera que cree un buen matrimonio entre la plataforma existente y esta nueva fuente de energía», dijo Voorhees.

Es un desafío muy diferente para un grupo de diseñadores espaciales, dijo.

«He trabajado en el diseño de vehículos para Marte y creo que (la minería) es peor», dijo. «Las limitaciones son todas diferentes y el entorno no es el mismo, pero el enfoque es similar».

El objetivo, dijo, es terminar el ensamblaje del generador en Seattle en las próximas semanas, probarlo y luego enviarlo a Sudáfrica para su instalación y prueba de campo a partir de junio. Con los resultados de las pruebas de campo en la mano, First Mode modificará su diseño para los transportistas posteriores.

También comenzarán a buscar otros clientes que puedan usar generadores de energía limpia a gran escala que necesiten moverse, dijo Voorhees.

“La aplicación del camión de transporte no es la fruta más fácil”, dijo. «Si podemos hacer que funcione en ese entorno, podemos hacerlo funcionar en cualquier lugar, y hay un montón de aplicaciones industriales que podrían beneficiarse».