No Grupo Yanmar, desenvolvemos com sucesso o primeiro sistema de células de combustível de hidrogénio do Japão para utilização em navios, como parte da nossa transição para uma sociedade descarbonizada. Conversamos com o Sr. Hiraiwa, membro da Yanmar Power Technology Co., Ltd., Divisão de Engenharia de Sistemas de Negócios de Grandes Produtos de Energia, sobre o mecanismo, os desafios durante o processo de desenvolvimento e as perspectivas.

Perfil

Takuya Hiraiwa

Tecnologia de energia Yanmar Co., Ltd.,
Divisão de Engenharia de Sistemas de Negócios de Grandes Produtos de Energia sobre o mecanismo

Tornando os navios ecológicos e ecológicos com o hidrogênio como energia de próxima geração

No meio dos esforços globais para a descarbonização, o setor marítimo também tem feito progressos. Em 2018, a Organização Marítima Internacional (IMO) adotou uma estratégia de redução de GEE, visando a redução total das emissões. Uma área que tem atraído atenção em todo o mundo são os sistemas de células de combustível de hidrogênio para navios. Durante a geração de energia, os sistemas de células de combustível de hidrogénio emitem apenas água e calor, sem libertar GEE, como dióxido de carbono, ou poluentes atmosféricos, como óxidos de azoto. No entanto, não houve precedentes para a implementação prática de sistemas de células de combustível de hidrogénio para navios no Japão. A Yanmar tem conduzido testes de demonstração através de pesquisas confiadas ao Ministério de Terras, Infraestrutura, Transporte e Turismo e participação em projetos subsidiados pelo Ministério do Meio Ambiente. Como resultado, em 2023, a Yanmar enviou com sucesso sistemas de células de combustível de hidrogênio para navios de passageiros, marcando um novo marco na história marítima do Japão.
Os benefícios dos sistemas de células de combustível de hidrogénio marítimo vão além do aspecto ambiental. “Não utilizar óleo combustível significa que o sistema é inodoro, o que é uma vantagem significativa para os navios”, diz o Sr. Hiraiwa. Em navios de passageiros, o cheiro de óleo combustível é frequentemente citado como causa de enjôo. Ao usar hidrogênio como combustível, esse problema de odor é resolvido. Além disso, como não há necessidade de motor, as vibrações e o ruído são significativamente reduzidos, proporcionando maior conforto.

Dois principais obstáculos que dificultam a implementação prática são os custos e as regulamentações

O Sr. Hiraiwa explica que este projeto não foi uma tarefa fácil. O primeiro obstáculo encontrado foi o aspecto do custo. Para manter os custos baixos, decidiram modificar as células de combustível de hidrogénio já em uso em automóveis para uso marítimo. No entanto, ao contrário dos automóveis, cumprir os padrões à prova de explosões para evitar explosões é crucial para aplicações marítimas. Naturalmente, a proteção contra explosões aumenta os custos. A solução para este desafio veio da expertise acumulada da Yanmar. Com anos de experiência no desenvolvimento de motores a gás, a Yanmar conseguiu aproveitar sua experiência para reduzir custos e compactar o sistema para uso marítimo, conseguindo, em última análise, a conclusão do sistema de célula de combustível de hidrogênio para navios.
Além dos desafios técnicos, outro obstáculo significativo foi a falta de regulamentação relativa aos sistemas de células de combustível de hidrogénio para uso marítimo no Japão. Portanto, foi necessário começar do zero com a regulamentação em colaboração com o Ministério de Terras, Infraestruturas, Transportes e Turismo e ClassNK. “Embora teria sido mais fácil se existissem regulamentos a seguir, o facto de este ter sido um esforço pioneiro no Japão significou que estávamos sempre a navegar em território desconhecido”, reflecte o Sr. Hiraiwa sobre os desafios de ser o primeiro no Japão.

Acelerando a expansão no exterior para impulsionar a Yanmar para a próxima fase

O sistema de células de combustível de hidrogénio da Yanmar para navios atraiu interesse significativo não só a nível interno, mas também de países estrangeiros, como a Noruega, os Países Baixos e o Reino Unido. Na Europa e nos Estados Unidos, existem regulamentações mais avançadas destinadas a reduzir as emissões de óxidos de azoto e GEE em comparação com o Japão. Não há muitos casos no mundo em que os fabricantes de motores forneçam sistemas de células de combustível, por isso há grandes expectativas do exterior para esta iniciativa.
A Yanmar tradicionalmente fornece motores como fontes de energia. No entanto, ao desenvolver sistemas de células de combustível de hidrogénio, alcançámos a electrificação das fontes de energia e podemos agora oferecer não apenas fontes de energia, mas também unidades de energia inteiras. “Acredito que este projeto nos aproximou de sermos um integrador de sistemas marítimos que não apenas vende produtos, mas também desenvolve e gerencia sistemas adaptados às solicitações de nossos clientes”, disse o Sr. Hiraiwa, enfatizando que este projeto representa um avanço significativo para a Yanmar.