SOLUTION 01 / Environmental Load Reducing

Sistema di celle a combustibile a idrogeno
Verso una società a emissioni zero

YANMAR HOLDINGS CO., LTD DIVISIONE INNOVAZIONE E TECNOLOGIA
YANMAR POWER TECHNOLOGY CO., LTD UNITÀ PRODOTTO POWER
YANMAR MARINE INTERNATIONAL ASIA CO., LTD
Gli ultimi anni hanno visto sforzi crescenti, in tutto il mondo, per ridurre le emissioni di gas serra (GHG) verso la realizzazione di una società carbon neutral. L'idrogeno sta attirando l'attenzione globale come fonte di energia pulita che può sostituire i combustibili fossili. Yanmar ha sviluppato una tecnologia a celle a combustibile che utilizza l'idrogeno per produrre elettricità verso la realizzazione di una società carbon neutral.

ISSUE

Inquinanti atmosferici ed emissioni di gas a effetto serra dalle navi.

In the maritime sector, the International Maritime Organization adopted a GHG reduction strategy in 2018, aiming to achieve zero emissions from international marine transportation as early as possible this century, as well as to improve emissions per unit of transport by at least 40% by 2030 and reduce total GHG emissions by at least 50% by 2050, both compared to 2008 levels. Recently, there have been discussions about moving up the schedule. At the same time, there are movements towards reducing NOX emissions in urban areas, environmentally protected areas, and large ports especially in Europe and the U.S. Unlike internal combustion engines, hydrogen fuel cells emit only water and do not emit any greenhouse gases such as carbon dioxide (CO2) or air pollutants such as nitrogen oxides (NOX)… On the other hand, it is necessary to develop new technology to comply with the operating environment and safety regulations of ships. In addition, to commercialize the technology, it is necessary to consider hydrogen refueling methods.

Benefici dell'"idrogeno" come energia di prossima generazione

  • Abbondante sulla terra.
  • Può essere prodotto da acqua ed elettricità generata da fonti di energia rinnovabile come solare, eolica o geotermica.
  • Non ci sono emissioni di CO 2 al momento dell'uso.

SOLUTION

Dalle linee guida nazionali sulla sicurezza ai test dimostrativi: sfide che trascendono i confini del Gruppo Yanmar e delle aziende

Nel corso dei tre anni a partire dal 2015, Yanmar è stato incaricato dal Ministero del Territorio, delle Infrastrutture, dei Trasporti e del Turismo di formulare lo schema delle "Linee guida di sicurezza per le navi a celle a combustibile a idrogeno" in collaborazione con il National Maritime Research Institute e altri. Successivamente, Yanmar ha sviluppato un sistema di celle a combustibile a idrogeno marittimo e ha condotto test di verifica con una barca di prova utilizzando componenti del veicolo a celle a combustibile "MIRAI" di Toyota Motor Corporation. Gli ingegneri della progettazione dello scafo, della progettazione elettrica e della progettazione dei controlli di vari dipartimenti all'interno del gruppo Yanmar hanno partecipato allo sviluppo di questa barca di prova. Sono state installate celle a combustibile e serbatoi di idrogeno ad alta pressione secondo i requisiti delle linee guida di sicurezza, celle a combustibile e serbatoi di idrogeno ad alta pressione. Allo stesso tempo, è stato sviluppato anche un sistema di gestione dell'alimentazione che coordina e controlla il funzionamento delle celle a combustibile, delle batterie agli ioni di litio e dei motori.

Barca di prova dimostrativa in costruzione.
Il team ha raccolto know-how e sviluppato tentativi ed errori per realizzare sicurezza e compattezza.

RESULT

L'esperienza acquisita e le relazioni forgiate attraverso il lavoro in loco su prodotti reali aprono le porte all'implementazione di sistemi marittimi di celle a combustibile a idrogeno

Con la barca di prova, gli ingegneri hanno potuto verificare il funzionamento del sistema di celle a combustibile a idrogeno e il controllo del propulsore elettrico durante le prove in mare effettive. Il team ha anche raccolto dati in varie condizioni di navigazione e mare e ha studiato idee di miglioramento. In collaborazione con Toyota Tsusho e Iwatani Corp., Yanmar sta anche verificando la tecnologia di rifornimento di idrogeno ad alta pressione da terra a nave e ha implementato il primo rifornimento di idrogeno ad alta pressione da 70 MPa al mondo utilizzando una stazione mobile di idrogeno. I risultati e l'esperienza ottenuti da queste attività in loco che coinvolgono prodotti reali contribuiranno alla futura commercializzazione del sistema di celle a combustibile a idrogeno e allo sviluppo dell'infrastruttura dell'idrogeno marino. Si prevede che le connessioni interne e interaziendali create grazie a questi sforzi porteranno a nuove attività in futuro.

Test dimostrativo di rifornimento di idrogeno ad alta pressione da 70 MPa.

FUTUREApplicazioni future delle celle a combustibile a idrogeno verso la realizzazione di una società carbon neutral

Image of 300kW class marine hydrogen fuel cell system (CG)

Yanmar sta sviluppando un sistema di celle a combustibile a idrogeno marino di classe da 300 kW che può essere montato su vari tipi di navi e punta a lanciarlo sul mercato nel 2023. Oltre alle celle a combustibile, Yanmar sta anche lavorando per fornire ai nostri clienti propulsori elettrici che siano combinato con batterie e motori agli ioni di litio. Sono allo studio anche lo sviluppo di celle a combustibile a idrogeno per generatori terrestri, ecc., oltre a quelle per navi. Andando avanti, Yanmar continuerà ad accelerare gli sforzi per fornire ai clienti varie soluzioni relative ai propulsori elettrici ed a idrogeno e guidare la transizione verso una società carbon neutral.

* Informazioni sull'affiliazione a partire da ottobre 2021

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Yanmar sviluppa un sistema marittimo di celle a combustibile a idrogeno verso una società a emissioni zero