ที่ Yanmar Group เราประสบความสำเร็จในการพัฒนาระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนระบบแรกของญี่ปุ่นสำหรับใช้ในเรือ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงสู่สังคมไร้คาร์บอน เราได้พูดคุยกับคุณฮิไรวะ สมาชิกของ Yanmar Power Technology Co., Ltd. ฝ่ายวิศวกรรมระบบธุรกิจผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าขนาดใหญ่เกี่ยวกับกลไก ความท้าทายในระหว่างกระบวนการพัฒนา และแนวโน้ม

ประวัติโดยย่อ

ทาคูยะ ฮิราอิวะ

บริษัท ยันม่าร์ พาวเวอร์ เทคโนโลยี จำกัด
กองวิศวกรรมระบบธุรกิจผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าขนาดใหญ่เกี่ยวกับกลไก

ทำให้เรือเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและเป็นมิตรต่อมนุษย์โดยใช้ไฮโดรเจนเป็นพลังงานแห่งยุคหน้า

ท่ามกลางความพยายามระดับโลกในการลดการปล่อยคาร์บอน ภาคการเดินเรือก็มีความก้าวหน้าเช่นกัน ในปี 2018 องค์การการเดินเรือระหว่างประเทศ (IMO) ได้นำกลยุทธ์การลดก๊าซเรือนกระจกมาใช้ โดยมีเป้าหมายในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั้งหมด พื้นที่หนึ่งที่ได้รับความสนใจทั่วโลกคือระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับเรือ ในระหว่างการผลิตไฟฟ้า ระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจะปล่อยเฉพาะน้ำและความร้อนเท่านั้น โดยไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจก เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ หรือมลพิษในบรรยากาศ เช่น ไนโตรเจนออกไซด์ อย่างไรก็ตาม การนำระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนไปใช้งานจริงสำหรับเรือในญี่ปุ่นไม่เคยมีแบบอย่างมาก่อน ยันม่าร์ดำเนินการทดสอบสาธิตผ่านการวิจัยที่ได้รับความไว้วางใจจากกระทรวงที่ดิน โครงสร้างพื้นฐาน การขนส่ง และการท่องเที่ยว และการเข้าร่วมในโครงการที่ได้รับเงินอุดหนุนจากกระทรวงสิ่งแวดล้อม เป็นผลให้ในปี 2023 ยันม่าร์ประสบความสำเร็จในการจัดส่งระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับเรือโดยสาร ซึ่งถือเป็นหลักชัยใหม่ในประวัติศาสตร์การเดินเรือของญี่ปุ่น
ประโยชน์ของระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนในทะเลมีมากกว่าด้านสิ่งแวดล้อม “การไม่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงหมายความว่าระบบไม่มีกลิ่น ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญสำหรับเรือ” นายฮิราอิวะกล่าว ในเรือโดยสาร กลิ่นน้ำมันเตามักเป็นสาเหตุของอาการเมาเรือ การใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง ปัญหากลิ่นนี้จะหมดไป นอกจากนี้ เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องยนต์ การสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนจึงลดลงอย่างมาก นำไปสู่ความสะดวกสบายที่ดีขึ้น

อุปสรรคหลักสองประการที่ขัดขวางการปฏิบัติจริงคือต้นทุนและกฎระเบียบ

คุณฮิราอิวะ อธิบายว่าโครงการนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย อุปสรรคแรกที่พบคือด้านต้นทุน เพื่อลดต้นทุน พวกเขาจึงตัดสินใจปรับเปลี่ยนเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่ใช้สำหรับรถยนต์ที่ใช้งานทางทะเลอยู่แล้ว อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนกับรถยนต์ตรงที่การปฏิบัติตามมาตรฐานการป้องกันการระเบิดเพื่อป้องกันการระเบิดถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานทางทะเล โดยธรรมชาติแล้วการป้องกันการระเบิดจะทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้น การแก้ปัญหาความท้าทายนี้มาจากความเชี่ยวชาญที่สั่งสมมาของยันม่าร์ ด้วยประสบการณ์หลายปีในการพัฒนาเครื่องยนต์ที่ใช้แก๊ส ยันม่าร์จึงสามารถใช้ประโยชน์จากความเชี่ยวชาญในการลดต้นทุนและกระชับระบบสำหรับการใช้งานทางทะเล ซึ่งท้ายที่สุดแล้ว ระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับเรือก็บรรลุผลสำเร็จในที่สุด
นอกเหนือจากความท้าทายทางเทคนิคแล้ว อุปสรรคสำคัญอีกประการหนึ่งคือการไม่มีกฎระเบียบเกี่ยวกับระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับการใช้งานทางทะเลในญี่ปุ่น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเริ่มต้นใหม่ด้วยการสร้างกฎโดยความร่วมมือกับกระทรวงที่ดิน โครงสร้างพื้นฐาน การขนส่งและการท่องเที่ยว และ ClassNK "แม้จะง่ายกว่านี้หากมีกฎระเบียบที่ต้องปฏิบัติตาม แต่ข้อเท็จจริงที่ว่านี่เป็นความพยายามบุกเบิกในญี่ปุ่น หมายความว่าเรามักจะเดินทางในดินแดนที่ไม่เคยมีใครรู้จักมาก่อน" นายฮิราอิวะ สะท้อนถึงความท้าทายในการเป็นคนแรกในญี่ปุ่น

เร่งขยายธุรกิจในต่างประเทศเพื่อขับเคลื่อนยันม่าร์ไปสู่ขั้นต่อไป

ระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนของยันม่าร์สำหรับเรือได้รับความสนใจอย่างมากไม่เพียงแต่ในประเทศเท่านั้น แต่ยังมาจากต่างประเทศ เช่น นอร์เวย์ เนเธอร์แลนด์ และสหราชอาณาจักร ในยุโรปและสหรัฐอเมริกา มีกฎระเบียบขั้นสูงที่มุ่งลดการปล่อยก๊าซไนโตรเจนออกไซด์และก๊าซเรือนกระจกเมื่อเทียบกับประเทศญี่ปุ่น มีกรณีไม่กี่กรณีในโลกที่ผู้ผลิตเครื่องยนต์จัดหาระบบเซลล์เชื้อเพลิง ดังนั้นจึงมีความคาดหวังอย่างมากจากต่างประเทศสำหรับโครงการริเริ่มนี้
ยันม่าร์มีเครื่องยนต์มาเป็นแหล่งพลังงานแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน เราได้บรรลุผลสำเร็จในการแปลงแหล่งพลังงานไฟฟ้า และตอนนี้สามารถนำเสนอไม่เพียงแต่แหล่งพลังงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงหน่วยพลังงานทั้งหมดด้วย “ผมเชื่อว่าโครงการนี้ทำให้เราเข้าใกล้การเป็นผู้วางระบบทางทะเลซึ่งไม่เพียงแต่จำหน่ายผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังพัฒนาและจัดการระบบที่ปรับแต่งให้ตรงตามความต้องการของลูกค้า” นายฮิราอิวะกล่าว โดยเน้นย้ำว่าโครงการนี้แสดงถึงก้าวสำคัญที่ก้าวไปข้างหน้าสำหรับยันม่าร์