SOLUTION 01 / Environmental Load Reducing

Sistema de célula de combustível de hidrogênio
Em direção a uma sociedade neutra em carbono

YANMAR HOLDINGS CO., LTD DIVISÃO DE INOVAÇÃO E TECNOLOGIA
YANMAR POWER TECHNOLOGY CO., LTD UNIDADE DE PRODUTOS DE ENERGIA
YANMAR MARINE INTERNATIONAL ASIA CO., LTD
Nos últimos anos, têm surgido esforços crescentes em todo o mundo para reduzir as emissões de gases de efeito estufa (GEE) visando a concretização de uma sociedade neutra em carbono. O hidrogênio está atraindo atenção global como uma fonte de energia limpa que pode substituir os combustíveis fósseis. Yanmar desenvolveu uma tecnologia de célula a combustível que utiliza hidrogênio para produzir eletricidade, contribuindo para a concretização de uma sociedade neutra em carbono.

ISSUE

Poluentes atmosféricos e emissões de GEE dos navios.

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.

Benefícios do "hidrogênio" como energia de próxima geração

  • Abundante na terra.
  • Pode ser produzido a partir de água e eletricidade gerada por fontes de energia renováveis, como solar, eólica ou geotérmica.
  • Não há emissões de CO 2 no momento do uso.

SOLUTION

Das diretrizes nacionais de segurança aos testes de demonstração: desafios que transcendem as fronteiras do Grupo Yanmar e das empresas.

Durante três anos, a partir de 2015, Yanmar foi incumbida pelo Ministério da Terra, Infraestrutura, Transporte e Turismo de formular as diretrizes de segurança para embarcações movidas a células de combustível de hidrogênio, em colaboração com o Instituto Nacional de Pesquisa Marítima e outras instituições. Na sequência, Yanmar desenvolveu um sistema de células de combustível de hidrogênio para uso marítimo e realizou testes de verificação com uma embarcação experimental, utilizando componentes do veículo movido a células de combustível "MIRAI" da Toyota Motor Corporation. Engenheiros de projeto de casco, projeto elétrico e projeto de controle de diversos departamentos do Grupo Yanmar participaram do desenvolvimento desta embarcação experimental. As células de combustível e os tanques de hidrogênio de alta pressão foram instalados de acordo com os requisitos das diretrizes de segurança. Simultaneamente, foi desenvolvido um sistema de gerenciamento de energia que coordena e controla a operação das células de combustível, das baterias de íon-lítio e dos motores.

Barco de teste de demonstração em construção.
A equipe reuniu know-how e realizou o desenvolvimento de tentativa e erro para obter segurança e compacidade.

RESULT

A experiência adquirida e os relacionamentos forjados através do trabalho no local em produtos reais abrem as portas para a implantação de sistemas marítimos de células de combustível de hidrogênio

Com o barco de teste, os engenheiros puderam verificar o funcionamento do sistema de célula de combustível de hidrogênio e o controle do trem de força elétrico durante testes reais no mar. A equipe também coletou dados em diversas condições de navegação e marítimas e estudou ideias de melhoria. Em colaboração com a Toyota Tsusho e a Iwatani Corp., Yanmar também está verificando a tecnologia de reabastecimento de hidrogênio de alta pressão da costa para o navio e implementou o primeiro reabastecimento de hidrogênio de alta pressão de 70 MPa do mundo usando uma estação móvel de hidrogênio. Os resultados e a experiência obtidos com essas atividades em campo, envolvendo produtos reais, contribuirão para a futura comercialização do sistema de célula de combustível de hidrogênio e para o desenvolvimento da infraestrutura de hidrogênio marítimo. Espera-se que as conexões internas e interempresariais criadas por meio desses esforços levem a novas atividades no futuro.

Teste de demonstração de reabastecimento de hidrogênio de alta pressão de 70 MPa.

FUTUREAplicações futuras de células de combustível de hidrogênio para a realização de uma sociedade neutra em carbono

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

Yanmar está desenvolvendo um sistema de célula de combustível de hidrogênio marítimo de 300 kW que pode ser instalado em diversos tipos de embarcações e pretende lançá-lo no mercado em 2023. Além das células de combustível, Yanmar também está trabalhando para fornecer aos seus clientes sistemas de propulsão elétrica combinados com baterias de íon-lítio e motores. O desenvolvimento de células de combustível de hidrogênio para geradores terrestres, entre outros, além das células para embarcações, também está em estudo. No futuro, Yanmar continuará a acelerar seus esforços para fornecer aos clientes diversas soluções relacionadas a sistemas de propulsão a hidrogênio e elétricos e liderar a transição para uma sociedade neutra em carbono.

* Informações de afiliação em outubro de 2021

SOLUTION 02 Other Solution Technology

Motor Dual Fuel em conformidade com os padrões ambientais

Motor compatível com o Tier 4 ecologicamente e economicamente eficiente

Edifício com emissão zero em conformidade com os padrões ambientais

Otimize a utilização de energia do sistema de rede de energia

Y media

Yanmar desenvolve um sistema de células de combustível de hidrogênio para uso marítimo, visando uma sociedade neutra em carbono.