Amogy Promueve la Energía del Amoníaco con el Apoyo del Programa de Inicio de Ansys

¿Podría el amoníaco ser un verdadero punto de inflexión en la carrera hacia el cero neto? Amogy , una startup de energía sostenible, cree que es una importante fuente de energía limpia para las industrias pesadas, incluida la marítima y la generación de energía. Citando sus propiedades únicas, la empresa ve una inmensa oportunidad. Hoy en día, sus soluciones energéticas de alta densidad energética, libres de emisiones y basadas en amoníaco están bien posicionadas para dar forma a un futuro más sostenible.

Fundada en 2020 por cuatro alumnos de doctorado del Instituto de Tecnología de Massachusetts con una visión compartida, Amogy tiene como objetivo acelerar el viaje global hacia el cero neto con su tecnología de conversión de amoníaco en energía. Han conseguido el apoyo del Climate Pledge Fund de Amazon, así como de Temasek, SK Innovation, Aramco Ventures, Mitsubishi Corporation y Mitsubishi Heavy Industries para lograrlo.

Específicamente, Amogy está construyendo un sistema de energía novedoso, portátil y libre de carbono que utiliza amoníaco como combustible renovable. La tecnología tiene muchas aplicaciones potenciales, incluido el transporte marítimo, la generación de energía, la generación de hidrógeno y más. Hasta ahora, este sistema de energía escalable de cero emisiones se ha demostrado en un dron de 5 kW, un tractor mediano de 100 kW y un semirremolque de 300 kW, gracias, en parte, al software de simulación Ansys.  

“La simulación es uno de los factores fundamentales para ampliar nuestra tecnología y alcanzar este objetivo”, afirma Matt Montgomery, director de simulación y combustión de Amogy. “Debido a que trabajamos a gran escala, analizar diseños de productos y probar pequeños cambios dentro de un entorno de simulación desde el principio nos ayuda a avanzar más rápido a través de los ciclos de desarrollo de productos. El uso del software Ansys dentro de un flujo de trabajo digitalizado aumenta nuestra productividad de ingeniería para hacer realidad nuestra visión de un sistema de transporte descarbonizado mucho más rápido”.

Desde el principio, la simulación ha sido una parte importante de la estrategia de desarrollo de Amogy. Desde el principio, Amogy descubrió las capacidades avanzadas de Ansys Fluent y comenzó a utilizarlo como una alternativa más viable para satisfacer sus necesidades de simulación para actualizaciones de modelos.

“El amoníaco será fundamental en la integración del hidrógeno en las soluciones de transporte ecológico del futuro. Este portador de hidrógeno libre de carbono es más denso en energía que el hidrógeno comprimido o licuado, y más de 5 veces más denso que una batería de iones de litio convencional. Con la ayuda del Ansys Startup Program, estamos logrando todas estas ventajas en una tecnología sustentable basada en amoníaco para ofrecer una alternativa de combustible de menor costo y mayor potencia que sea adecuada y más sustentable para aplicaciones de transporte pesado que exigen energía.”

— Joven Suk Jo, director de tecnología de Amogy

Por supuesto, en el “modo de inicio”, el desarrollo de nuevos productos es el principal objetivo de Amogy. La capacidad de respaldar la creación de prototipos y las decisiones de diseño con simulación de alta fidelidad es extremadamente importante, ya que los datos resultantes del análisis en última instancia informarán nuevos prototipos que conducirán a productos futuros. Al comparar el software de simulación, Amogy necesitaba identificar una solución que permitiera tiempos de ejecución de simulación rápidos y eficientes a un precio cómodo.

Indique el Programa de inicio de Ansys , que está específicamente dirigido a empresas emergentes en etapa inicial con fondos e ingresos limitados a su disposición. El programa brinda acceso completo al software de simulación multifísica Ansys y a los recursos de computación de alto rendimiento (HPC) a un precio asequible para brindar a las empresas emergentes el soporte que necesitan en un panorama competitivo.

“El programa de inicio nos permitió probar una variedad de productos Ansys e implementarlos en nuestro flujo de trabajo en un momento en el que no podíamos permitirnos el precio de la licencia comercial”, dice Montgomery. “Como resultado, pudimos aprovechar los recursos de Ansys durante el crecimiento inicial de la empresa, lo que nos ayudó a llegar al punto en el que podíamos permitirnos las licencias comerciales nosotros mismos”.

El cambio al software Ansys ayuda a Amogy a abordar varios desafíos clave. En primer lugar, las herramientas multifísicas de Ansys permiten a su equipo de desarrollo estudiar los efectos de diferentes características de diseño en un entorno digital sin necesidad de un prototipo físico, lo que acelera el proceso de creación de prototipos para tomar decisiones de diseño más rápidamente. Estas mismas herramientas también les ayudan a concentrarse en los perfiles de temperatura esperados del producto que de otro modo serían difíciles de medir. También ofrecen una mirada más profunda a los fenómenos físicos en los que se basa la tecnología Amogy para comprender diversos factores, como las propiedades físicas de sus materiales.

Amogy se basa principalmente en Fluent y Ansys Mechanical. Ambas soluciones se han convertido en una parte integral de un flujo de trabajo ampliado que comienza con el análisis de un concepto de diseño antes de enviarlo a fabricación.

La actividad inicial puede variar desde una única simulación para examinar algún aspecto de un campo de flujo hasta un estudio de optimización de una semana de duración sobre una característica de diseño específica. Dentro de Amogy, los diseñadores proporcionan al equipo de simulación un modelo de diseño asistido por ordenador (CAD). A partir de ahí, el equipo malla el diseño en Fluent Meshing y genera archivos de casos en Fluent.

Los resultados obtenidos a partir de estas actividades se utilizan luego para actualizar ciertas características del diseño y el proceso se repite hasta que el diseño está listo para su fabricación. 

Se utilizaron soluciones de Ansys para mejorar el diseño de productos mediante el estudio de la combustión, las reacciones químicas superficiales y volumétricas y la transferencia de calor. Este análisis involucró entre 1 millón y 20 millones de elementos. Las simulaciones fueron habilitadas por clústeres de HPC en la nube y escritorios locales para simulaciones grandes y pequeñas, respectivamente, para mejorar los tiempos de ejecución de las simulaciones.

“Antes de Ansys, teníamos una simulación de aproximadamente entre 1 y 2 millones de células ejecutándose en unos 300 núcleos, que tardaban casi 24 horas en converger”, afirma Christopher Stanczak, ingeniero mecánico de Amogy. “Utilizando el software Ansys, la misma simulación podría completarse en unas pocas horas en nuestra máquina local. Dado que ejecutamos nuestras grandes simulaciones en clústeres HPC en la nube, el ahorro de tiempo se traduce en ahorros de costos, ya que los tiempos de ejecución cortos significan menos tiempo para pagar por el clúster”.