{"id":59058,"date":"2023-12-18T14:51:04","date_gmt":"2023-12-18T13:51:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.comau.com\/?p=59058"},"modified":"2023-12-18T15:29:06","modified_gmt":"2023-12-18T14:29:06","slug":"definindo-estruturas-para-automacao-de-energia-carbono-neutro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.comau.com\/pt-br\/2023\/12\/18\/definindo-estruturas-para-automacao-de-energia-carbono-neutro\/","title":{"rendered":"Definindo estruturas para automa\u00e7\u00e3o de energia carbono neutro"},"content":{"rendered":"\n

Como um condutor de energia seguro e altamente eficiente, o hidrog\u00eanio pode impulsionar a ado\u00e7\u00e3o de energias renov\u00e1veis no mundo todo, ajudando a enfrentar v\u00e1rios desafios energ\u00e9ticos cr\u00edticos.<\/strong> Esta fonte de energia confi\u00e1vel e de emiss\u00e3o zero pode alimentar ve\u00edculos leves, \u00f4nibus urbanos e rodovi\u00e1rios, caminh\u00f5es, locomotivas, empilhadeiras, reboques e tem ainda muitas outras aplica\u00e7\u00f5es. As tecnologias de c\u00e9lulas de combust\u00edvel de hidrog\u00eanio tamb\u00e9m podem ser aplicadas na gera\u00e7\u00e3o e cogera\u00e7\u00e3o da energia distribu\u00edda, como em navios, avia\u00e7\u00e3o e a outros setores n\u00e3o automotivos.<\/p>\n\n\n\n

Al\u00e9m de representar uma solu\u00e7\u00e3o econ\u00f4mica de armazenamento e transporte de energia, o hidrog\u00eanio \u00e9 uma maneira eficaz de reduzir as emiss\u00f5es de carbono para transportes de longa dist\u00e2ncia, produtos qu\u00edmicos, ferro e a\u00e7o, para os quais n\u00e3o existem atualmente outras alternativas de mat\u00e9rias-primas limpas. <\/p>\n\n\n\n

A montagem e a produ\u00e7\u00e3o de eletrolisadores e c\u00e9lulas de combust\u00edvel tendem a ser lentas, caras e trabalhosas. Do ponto de vista t\u00e9cnico, os eletrolisadores permitem a produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio verde para aplica\u00e7\u00f5es em mobilidade e outros setores, enquanto as c\u00e9lulas de combust\u00edvel geram eletricidade a partir de hidrog\u00eanio e s\u00e3o usadas principalmente para a mobilidade. Contudo, para ajudar a promover o aumento da produ\u00e7\u00e3o e implanta\u00e7\u00e3o dessas tecnologias, a Comau est\u00e1 trabalhando para industrializar sistemas de manufatura, desenvolvendo um portf\u00f3lio pr\u00f3prio de solu\u00e7\u00f5es que podem automatizar as principais etapas de produ\u00e7\u00e3o, incluindo prepara\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas, empilhamento, compress\u00e3o, soldagem, testes de vazamento e muito mais.<\/strong> Isso permitir\u00e1 que os fornecedores de energia ampliem seus volumes de produ\u00e7\u00e3o e, ao mesmo tempo, aumentem a qualidade do processo com alta precis\u00e3o. Isso ajudar\u00e1 tamb\u00e9m a reduzir os custos de produ\u00e7\u00e3o em at\u00e9 20%, de acordo com estimativas internas.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

A automa\u00e7\u00e3o \u00e9 importante por v\u00e1rias raz\u00f5es, apesar do volume relativamente baixo de c\u00e9lulas de combust\u00edvel produzidas em compara\u00e7\u00e3o \u00e0 baterias (proje\u00e7\u00f5es internas mostram que a demanda global por c\u00e9lulas de combust\u00edvel deve atingir 200.000 unidades em 2026, enquanto uma nova Giga F\u00e1brica na Alemanha, exemplo, \u00e9 capaz de produzir baterias para mais de 500.000 ve\u00edculos anualmente). A primeira dessas raz\u00f5es est\u00e1 ligada \u00e0 arquitetura da c\u00e9lula de combust\u00edvel: o n\u00facleo, conhecido como pilha de c\u00e9lulas de combust\u00edvel, consiste em centenas de elementos repetidos (100 a 300 c\u00e9lulas por pilha), enquanto as pr\u00f3prias c\u00e9lulas s\u00e3o compostas de v\u00e1rias camadas – de 2 a 4 por c\u00e9lula, com base em nossa experi\u00eancia at\u00e9 o momento. Essa repeti\u00e7\u00e3o \u00e9 um facilitador fundamental para a automa\u00e7\u00e3o, pois leva a um tempo de ciclo de 1 a 10 segundos por camada (dependendo do produto e da produtividade da planta) durante o qual cada camada \u00e9 coletada, verificada em termos de qualidade e corretamente posicionada na pilha. <\/p>\n\n\n\n

Os altos n\u00edveis de precis\u00e3o e qualidade necess\u00e1rios durante o processo de montagem s\u00e3o outras raz\u00f5es pelas quais a automa\u00e7\u00e3o pode contribuir para melhorar a fabrica\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas de combust\u00edvel. <\/strong>Primeiramente, cada c\u00e9lula deve ser alinhada dentro de uma toler\u00e2ncia de 0,1 mm, um controle de qualidade \u00e9 aplicado em cada componente e camada para detectar defeitos geom\u00e9tricos e de superf\u00edcie. A maioria dos fabricantes exige a rastreabilidade total do processo e, at\u00e9 que uma pilha tenha sido vedada, muitas c\u00e9lulas de combust\u00edvel exigem que os mais altos padr\u00f5es da sala limpa sejam respeitados. Al\u00e9m disso, os procedimentos de teste de c\u00e9lulas de combust\u00edvel s\u00e3o bastante amplos, pois precisam abranger opera\u00e7\u00f5es el\u00e9tricas e testes de vazamento, alguns destes sendo realizados em altas velocidades.\u00a0\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Neste cen\u00e1rio, a automa\u00e7\u00e3o n\u00e3o se limita \u00e0 robotiza\u00e7\u00e3o do pr\u00f3prio processo de montagem. A digitaliza\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m tem um papel importante, pois o armazenamento de informa\u00e7\u00f5es em cada etapa do processo (An\u00e1lises de Qualidade – Quality Gates, inspe\u00e7\u00f5es visuais, par\u00e2metros de campo) \u00e9 essencial para criar um banco de dados para an\u00e1lises detalhadas. Dessa forma, os fabricantes podem ter as informa\u00e7\u00f5es necess\u00e1rias para ajustar a din\u00e2mica, refinar o produto e criar um processo de montagem mais inteligente, mais eficiente e menos complexo. <\/p>\n\n\n\n

Problemas e oportunidades semelhantes s\u00e3o v\u00e1lidos para os eletrolisadores e, como em muitos casos, o processo de montagem \u00e9 em grande parte similar ao das c\u00e9lulas de combust\u00edvel. O tempo de ciclo \u00e9 menos exigente, pois os volumes s\u00e3o muito menores (de acordo com estimativas internas, a produ\u00e7\u00e3o global de eletrolisadores prevista ser\u00e1 10 vezes menor do que a de c\u00e9lulas de combust\u00edvel em 2026), mas as dimens\u00f5es, os pesos e o n\u00famero de camadas por c\u00e9lula s\u00e3o muito maiores. Um eletrolisador alcalino, por exemplo, pode pesar mais de 40 toneladas, com c\u00e9lulas medindo 1,5 metro de di\u00e2metro e compostas por mais camadas do que as c\u00e9lulas de combust\u00edvel.  <\/p>\n\n\n\n

Considerando que a automa\u00e7\u00e3o \u00e9 relativamente nova neste setor, os fabricantes devem enfrentar v\u00e1rios desafios, como, por exemplo, manipular e alinhar com precis\u00e3o componentes moles (juntas, membranas, tecidos e malhas met\u00e1licas) e em altas velocidades. Para enfrentar esses desafios, a Comau iniciou v\u00e1rios testes de laborat\u00f3rio e colabora\u00e7\u00f5es com clientes. A empresa tamb\u00e9m aplica muitas das compet\u00eancias e capacidades desenvolvidas no fornecimento de linhas de montagem para Body-in-White, m\u00f3dulos e conjuntos de bateria, e tecnologias espec\u00edficas, como solda a laser e por resist\u00eancia, inspe\u00e7\u00e3o visual, teste de vazamento e montagem em alta velocidade, para projetar suas solu\u00e7\u00f5es espec\u00edficas.\u00a0<\/strong><\/p>\n\n\n\n

De acordo com a Ag\u00eancia Ambiental Europeia, mais de um quarto do total das emiss\u00f5es de CO2 na Europa vem do setor de transportes. A mudan\u00e7a para ve\u00edculos com baixo consumo de combust\u00edvel alimentados por fontes renov\u00e1veis \u00e9 uma forma concreta de reduzir as emiss\u00f5es de gases de efeito estufa e aproximar-se do objetivo da Uni\u00e3o Europ\u00e9ia de descarboniza\u00e7\u00e3o total da mobilidade. Alcan\u00e7ar esse objetivo exigir\u00e1 compet\u00eancias cada vez mais avan\u00e7adas e uma inova\u00e7\u00e3o tecnol\u00f3gica constante dos participantes do setor, contribuindo para a cadeia de valor do hidrog\u00eanio. E embora possa ser argumentado que automatizar, o que era tradicionalmente um processo de fabrica\u00e7\u00e3o manual, \u00e9 um dos maiores desafios para a obten\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio verde, o gerenciamento cuidadoso de todo o ciclo de vida do processo industrial \u00e9 igualmente importante, desde a engenharia at\u00e9 os servi\u00e7os de fabrica\u00e7\u00e3o e suporte. Aqui, por exemplo, a metodologia de Engenharia Simult\u00e2nea da Comau \u00e9 fundamental para ajudar clientes a projetarem seus produtos e produzirem de forma mais f\u00e1cil e econ\u00f4mica com a automa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

A Comau obteve um de seus primeiros projetos de c\u00e9lulas de combust\u00edvel de hidrog\u00eanio na China para a Shanghai Hydrogen Propulsion Technology (SHPT)<\/strong>, uma subsidi\u00e1ria da SAIC Motor, ao fornecer uma linha de produ\u00e7\u00e3o avan\u00e7ada para uma pilha de c\u00e9lulas de combust\u00edvel de hidrog\u00eanio P4, no in\u00edcio deste ano. Com uma tecnologia patenteada de empilhamento multi eixos de alta velocidade e alta precis\u00e3o, a solu\u00e7\u00e3o inovadora executa, simultaneamente, uma s\u00e9rie de opera\u00e7\u00f5es de empilhamento de pe\u00e7as polares para gerenciar a captura, a leitura de c\u00f3digos, o posicionamento e o carregamento dos inv\u00f3lucros, em 4 segundos. <\/strong>Do mesmo modo, a Comau implementou recentemente um projeto na Europa que monta c\u00e9lulas de combust\u00edvel para ve\u00edculos leves e comerciais, e est\u00e1 colaborando com os principais fabricantes do mundo, em diversos setores industriais<\/strong>, para apoiar planos de desenvolvimento de produtos e industrializa\u00e7\u00e3o atrav\u00e9s do fornecimento de servi\u00e7os de consultoria e tecnologia.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Com base em estimativas internas, a Comau prev\u00ea que o mercado crescer\u00e1 exponencialmente, de alguns milhares de unidades de c\u00e9lulas de combust\u00edvel implantadas em 2020 para 1,2 milh\u00f5es at\u00e9 2030, o equivalente a mais de 100 GW de energia de hidrog\u00eanio.<\/p>\n\n\n\n

Para responder a essa demanda, duas coisas precisam acontecer: o n\u00famero de fabricantes precisar\u00e1 aumentar e os tempos de ciclo dever\u00e3o diminuir. Alguns dos fabricantes mais conhecidos do mundo j\u00e1 est\u00e3o planejando aumentar em dez vezes sua produtividade a longo prazo – de cerca de 2 segundos por c\u00e9lula hoje a 0,2 segundos por c\u00e9lula no futuro. Para conseguir isso, no entanto, a automa\u00e7\u00e3o ter\u00e1 que mudar significativamente. Se na produ\u00e7\u00e3o atual a constru\u00e7\u00e3o de pilhas se faz em altas velocidades com rob\u00f4s de baixa carga \u00fatil, o mercado dever\u00e1 passar a ter processos mais acelerados e as primeiras m\u00e1quinas de empilhamento (similares ao equipamento de rolo usado na fabrica\u00e7\u00e3o de embalagens, produtos eletr\u00f4nicos e \u00edon-l\u00edtio) dentro de cerca de 5 anos. Em todos os casos, o objetivo \u00e9 o mesmo: acelerar a produ\u00e7\u00e3o de energia confi\u00e1vel e livre de emiss\u00f5es, e reduzir o custo de fabrica\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas de combust\u00edvel e eletrolisadores.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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