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

Perfil

Takuya Hiraiwa

Yanmar Power Technology 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

Em meio aos esforços globais para a descarbonização, o setor marítimo também tem avançado. Em 2018, a Organização Marítima Internacional (OMI) adotou uma estratégia de redução de gases de efeito estufa (GEE), visando a redução total das emissões. Uma área que tem atraído atenção mundial são os sistemas de células a combustível de hidrogênio para navios. Durante a geração de energia, esses sistemas emitem apenas água e calor, sem liberar GEE como dióxido de carbono ou poluentes atmosféricos como óxidos de nitrogênio. No entanto, não havia precedentes para a implementação prática de sistemas de células a combustível de hidrogênio em navios no Japão. Yanmar vem realizando testes de demonstração por meio de pesquisas encomendadas pelo Ministério da Terra, Infraestrutura, Transporte e Turismo, e participação em projetos subsidiados pelo Ministério do Meio Ambiente. Como resultado, em 2023, Yanmar entregou com sucesso sistemas de células a 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 hidrogênio para uso marítimo vão além do aspecto ambiental. "Não usar óleo combustível significa que o sistema é inodoro, o que representa uma vantagem significativa para os navios", afirma o Sr. Hiraiwa. Em navios de passageiros, o cheiro de óleo combustível é frequentemente citado como causa de enjoo. Ao utilizar 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, resultando em 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 custo. Para reduzir os custos, decidiram modificar células de combustível de hidrogênio já utilizadas em automóveis para uso marítimo. No entanto, ao contrário dos automóveis, atender aos padrões de segurança contra explosões é crucial para aplicações marítimas. Naturalmente, a proteção contra explosões aumenta os custos. A solução para esse desafio veio da experiência acumulada da Yanmar. Com anos de experiência no desenvolvimento de motores a gás, Yanmar conseguiu aproveitar seu conhecimento para reduzir custos e compactar o sistema para uso marítimo, concluindo, por fim, o sistema de células de combustível de hidrogênio para navios.
Além dos desafios técnicos, outro obstáculo significativo foi a falta de regulamentação sobre sistemas de células de combustível de hidrogênio para uso marítimo no Japão. Portanto, foi necessário começar do zero com a elaboração de normas em colaboração com o Ministério da Terra, Infraestrutura, Transporte e Turismo e a ClassNK. "Embora tivesse sido mais fácil se houvesse regulamentações existentes a seguir, o fato de este ser um esforço pioneiro no Japão significava que estávamos sempre navegando em território desconhecido", reflete o Sr. Hiraiwa sobre os desafios de ser o primeiro no Japão.

Acelerar a expansão internacional impulsionará Yanmar para o próximo nível.

O sistema de células de combustível de hidrogênio da Yanmar para navios despertou grande interesse não só no mercado interno, mas também em países estrangeiros como Noruega, Holanda e Reino Unido. Na Europa e nos Estados Unidos, existem regulamentações mais avançadas para a redução das emissões de óxidos de nitrogênio e gases de efeito estufa em comparação com o Japão. Não há muitos casos no mundo em que fabricantes de motores forneçam sistemas de células de combustível, por isso há grandes expectativas internacionais em relação a essa iniciativa.
Tradicionalmente, Yanmar fornece motores como fontes de energia. No entanto, com o desenvolvimento de sistemas de células de combustível de hidrogênio, alcançamos a eletrificação das fontes de energia e agora podemos oferecer não apenas fontes de energia, mas também unidades de energia completas. "Acredito que este projeto nos aproximou de sermos um integrador de sistemas marítimos que não apenas vende produtos, mas também desenvolve e gerencia sistemas personalizados de acordo com as necessidades de nossos clientes", afirma o Sr. Hiraiwa, enfatizando que este projeto representa um avanço significativo para Yanmar.