Los resultados de medición reproducibles son vitales
Para utilizar el hidrógeno de forma segura, es necesario ensayar los materiales en condiciones reales. La compañía SCIOFLEX Hydrogen GmbH se ha especializado precisamente en este ámbito y lleva varios años trabajando con tecnología de ensayo de ZwickRoell. En esta entrevista, el director general, Dr. Bernd Schrittesser, habla sobre los resultados de medición reproducibles, los requisitos de seguridad y la complejidad de los sistemas de ensayo con hidrógeno, y explica por qué para que un proyecto tenga éxito se necesita mucho más que una máquina de ensayos de altas prestaciones.
Entrevista
Señor Schrittesser, lleva varios años trabajando con una máquina de ensayos de ZwickRoell. Si echa la vista atrás y piensa en el proyecto con ZwickRoell: ¿Cuál fue el mayor reto a la hora de ensayar materiales para aplicaciones de hidrógeno y cómo consiguieron resolverlo?
El mayor reto fue que, al principio, no sabíamos al cien por cien –y aún hoy no conocemos todos los detalles– qué ensayos son realmente necesarios en cada entorno. El mercado es joven, dinámico y muy amplio. En este ámbito no existe una solución que sirva para todo. Por eso, la propia configuración de la máquina ya supuso una tarea exigente. ZwickRoell nos prestó un gran apoyo, especialmente a la hora de seleccionar los componentes necesarios. De este modo, pudimos configurar un sistema de ensayos que funciona de forma específica y fiable.
¿Qué fue lo que más le convenció de la colaboración o de la tecnología de ensayo utilizada?
Lo que más me convenció fue la profesionalidad de la colaboración. Los tiempos de respuesta fueron cortos, las consultas se abordaron de forma específica y siempre se intentó encontrar soluciones para el cliente. Tenía claro que no se trataba de una máquina de ensayos estándar que simplemente se pone en marcha para ir realizando un ensayo tras otro. Fue más bien un proceso de desarrollo conjunto. Precisamente por eso, el apoyo de ZwickRoell fue para nosotros un factor fundamental a la hora de tomar la decisión.
«En el ámbito de los ensayos con hidrógeno, ZwickRoell es para nosotros un socio fiable y preparado para el futuro.»
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¿Qué requisitos especiales plantean los ensayos con hidrógeno a los sistemas de ensayo y cómo los cumple concretamente la máquina utilizada?
Lo más importante en la caracterización de materiales son los resultados reproducibles. Si ensayo un material y no obtengo resultados reproducibles, no puedo confiar en mis valores medidos. En los ensayos con hidrógeno intervienen numerosos factores adicionales: estanqueidad, ciclos de purga, célula de carga, extensómetro, sensor de temperatura y otros componentes del sistema. Muchos componentes plantean requisitos especialmente exigentes cuando están expuestos al hidrógeno. Por eso se necesita un sistema de ensayos al que se pueda confiar esta tarea, y eso es precisamente lo que encontramos en ZwickRoell.
¿Dónde observa las principales diferencias entre los ensayos de materiales convencionales y los ensayos en entornos de hidrógeno?
Para mí, los ensayos de materiales convencionales incluyen, por ejemplo, el ensayo de tracción, el ensayo de flexión por impacto o ensayos de fatiga sencillos. En entornos de hidrógeno, a menudo nos adentramos ya en el ámbito de la mecánica de la fractura. En este caso, requiere mucho más trabajo, tanto en la preparación de las probetas como en los sistemas de sujeción, los extensómetros y los procesos de medición. El hidrógeno todavía lo complica todo aún más. El gas no solo influye en el material, sino también en todo el equipo de medición. Como consecuencia, el proceso de ensayo es mucho más exigente, especialmente cuando se trata de obtener resultados reproducibles.
¿Qué papel desempeñan la precisión y la reproducibilidad en sus procesos de ensayo?
Un papel fundamental. Para nosotros, obtener resultados de medición reproducibles es vital. Como laboratorio de ensayos, vendemos resultados en los que nuestros clientes deben poder confiar. Si los clientes pierden la confianza en nuestros resultados de ensayo, perdemos nuestra reputación. Por eso, lo prioritario no es que un sistema sea más económico. Lo decisivo es que los resultados sean fiables.
¿Qué valor añadido concreto le aporta la solución de ZwickRoell en su trabajo diario?
El principal valor añadido son unos resultados de ensayo fiables. No se trata principalmente de ahorrar energía ni de realizar determinados pasos del proceso con especial rapidez. Lo decisivo es poder proporcionar resultados en los que nuestros clientes puedan confiar. Y esta fiabilidad repercute directamente en nuestra reputación. Cuando un cliente nuevo trabaja con nosotros y queda satisfecho con la ejecución del proyecto y los resultados de medición, a menudo se establece una colaboración a largo plazo.
¿Qué tendencias observa actualmente en los ensayos de materiales para tecnologías de hidrógeno?
Observamos que en muchos lugares de Europa todavía existe incertidumbre sobre qué ensayos son realmente necesarios en condiciones de hidrógeno. Actualmente, muchas empresas todavía no realizan ensayos en atmósfera de hidrógeno porque consideran que pueden reproducir suficientemente los procesos mediante simulaciones o mapas de materiales. Desde nuestro punto de vista, en Asia están considerablemente más avanzados en este aspecto. Allí, los ensayos de materiales en atmósfera de hidrógeno ya no se consideran algo «deseable», sino absolutamente imprescindible, independientemente de que se trate de plásticos, elastómeros o metales.
¿Qué tendencias o normas cree que marcarán especialmente el sector en los próximos años?
Lo que tengo muy claro es lo siguiente: La inteligencia artificial desempeñará un papel cada vez más importante en el futuro. Se trata de hacer nuevas deducciones a partir de los datos de medición. Por ejemplo, en el futuro podrían identificarse correlaciones entre distintos métodos de ensayo que actualmente todavía no resultan evidentes. Además, observamos una demanda creciente en el ámbito del hidrógeno líquido.
Los sistemas de ensayos con hidrógeno plantean requisitos muy exigentes en materia de seguridad y autorizaciones. ¿Cuál ha sido su experiencia?
Fue muy importante implicar desde el principio a las autoridades competentes o al organismo responsable de la aceptación de la instalación. Esto nos ayudó a aclarar los requisitos con antelación, por ejemplo, en lo relativo al documento de protección contra explosiones, los valores límite, el diseño de los espacios y los requisitos de seguridad. Al mismo tiempo, hay que decir que: Las autoridades o los expertos tampoco están siempre familiarizados con este tipo de instalaciones, ya que se trata de sistemas muy específicos. Por eso, conviene establecer la comunicación con antelación y aclarar de antemano tantas eventualidades como sea posible. Aun así, pueden surgir cuestiones imprevistas; en nuestro caso, por ejemplo, en el ámbito de los sensores de hidrógeno.
Una instalación de este tipo no se limita a la máquina de ensayos. ¿Qué grado de complejidad supuso la integración de todo el sistema?
Fue muy laboriosa. Un sistema de ensayos con hidrógeno no es una solución plug-and-play. Además de la máquina de ensayos, deben interactuar muchos otros sistemas: generación de presión, compresor, instalación eléctrica, sistema de detección de gases, tuberías, sistema de suministro, preparación del recinto, suelo antiestático, ventilación, extracción, protección contra explosiones y aceptación por parte de las autoridades. En nuestro caso participaron entre diez y doce empresas diferentes. Incluso con una buena preparación, después de la instalación hay que prever tiempo adicional hasta que todo funcione realmente. Recomendaría a cualquiera que recurriera a profesionales con experiencia para este proceso.
¿Cómo abordaron el tema de los usuarios y operadores?
Los usuarios deberían participar lo antes posible. Cuanto mejor entiendan cómo funciona la máquina, mayor será la seguridad con la que manejarán el sistema. Cuando se produce un ruido o se inicia un paso del proceso, el operador debería saber qué está sucediendo y no sentirse inseguro. Intentamos familiarizar gradualmente a los usuarios con el sistema. Siempre existe un riesgo residual, pero los conocimientos, la preparación y unos procesos claramente definidos permiten hacer mucho para minimizar los riesgos.
¿Qué recomendaría a los operadores antes de recibir la instalación?
Conviene aprovechar la posibilidad de familiarizarse con la instalación antes de su entrega. Es decir, desplazarse hasta allí, hacer preguntas, hablar con los técnicos, presenciar ensayos preliminares, comprender cómo se cambian las juntas y familiarizarse con la hidráulica, los compresores, los autoclaves y los procesos. Cuanto antes se participe y mejor se comprenda el sistema, menor será la probabilidad de que posteriormente los usuarios desarrollen reticencias a utilizarlo o desconfíen de él.
¿Hay alguna situación del proyecto o de la rutina de ensayo que recuerde especialmente?
Un ejemplo positivo fue un proyecto con clientes japoneses que acudieron directamente a nuestras instalaciones. En dos días ensayamos unas 40 probetas de plástico en condiciones de hidrógeno. Fue impresionante, tanto por el sistema de medición como por los operadores y los procesos de ensayo preparados. Al mismo tiempo, el día a día demuestra siempre lo complejos que son estos ensayos. La aparición de nuevos estándares de ensayo no significa simplemente cargar un programa nuevo y empezar inmediatamente a ensayar. Es necesario hacer calibraciones, ajustes y una implementación rigurosa. A veces surgen preguntas para las que todavía no existe una respuesta definitiva, porque nadie las había planteado antes.
Si pudiera dar un consejo a una empresa que se inicia en los ensayos con hidrógeno, ¿cuál sería?
Al principio debería realizarse un estudio bibliográfico muy exhaustivo. Hay que comprender qué aspectos son relevantes y qué requisitos deben cubrirse realmente. Además, recomendaría estudiar desde el principio las posibles ayudas o subvenciones, por ejemplo, para infraestructuras o proyectos de tecnología avanzada. El mercado europeo avanza lentamente en algunos ámbitos y puede transcurrir mucho tiempo entre el interés inicial, el pedido y la realización de mediciones concretas. Quien se adentra en este ámbito sin tener una idea clara de la realidad puede subestimar rápidamente el trabajo que comporta.
Desde su punto de vista, ¿qué diferencia a un simple proveedor de tecnología de un verdadero socio en el ámbito de los ensayos de materiales?
Un socio de verdad no se limita a suministrar una máquina. Presta apoyo durante la implementación, está disponible para resolver dudas y trabaja conjuntamente con el cliente para encontrar soluciones. Especialmente en los ensayos con hidrógeno, surgen constantemente nuevos retos. Por eso se necesita un socio que no se limite a ofrecer respuestas estándar, sino que esté dispuesto a abordar cuestiones complejas. Para nosotros, ese fue precisamente un factor decisivo.
