SOLUTION 01 / Environmental Load Reducing

Sistema de pila de combustible de hidrógeno
Hacia una Sociedad Carbono Neutral

YANMAR HOLDINGS CO., LTD DIVISIÓN DE INNOVACIÓN Y TECNOLOGÍA
YANMAR POWER TECHNOLOGY CO., LTD UNIDAD DE PRODUCTOS DE ENERGÍA
YANMAR MARINE INTERNACIONAL ASIA CO., LTD
En los últimos años, se han intensificado los esfuerzos a nivel mundial para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) con el objetivo de lograr una sociedad neutra en carbono. El hidrógeno está captando la atención mundial como fuente de energía limpia que puede reemplazar a los combustibles fósiles. Yanmar ha desarrollado una tecnología de pila de combustible que utiliza hidrógeno para producir electricidad, contribuyendo así a la consecución de una sociedad neutra en carbono.

ISSUE

Contaminantes del aire y emisiones de GEI de los buques.

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.

Beneficios del "Hidrógeno" como Energía de Próxima Generación

  • Abundante en la tierra.
  • Se puede producir a partir de agua y electricidad generada por fuentes de energía renovables como la solar, eólica o geotérmica.
  • No hay emisiones de CO 2 en el momento de su uso.

SOLUTION

Desde las directrices nacionales de seguridad hasta las pruebas de demostración: desafíos que trascienden los límites del Grupo Yanmar y sus empresas.

Durante los tres años transcurridos desde 2015, Yanmar recibió el encargo del Ministerio de Tierra, Infraestructura, Transporte y Turismo de formular, en colaboración con el Instituto Nacional de Investigación Marítima y otras entidades, el esquema de las "Directrices de Seguridad para Buques con Pilas de Combustible de Hidrógeno". Posteriormente, Yanmar desarrolló un sistema marítimo de pila de combustible de hidrógeno y realizó pruebas de verificación con una embarcación de prueba utilizando componentes del vehículo de pila de combustible "MIRAI" de Toyota Motor Corporation. Ingenieros de diseño de casco, diseño eléctrico y diseño de control de diversos departamentos del Grupo Yanmar participaron en el desarrollo de esta embarcación de prueba. Se instalaron pilas de combustible y tanques de hidrógeno a alta presión de acuerdo con los requisitos de las directrices de seguridad. Al mismo tiempo, se desarrolló un sistema de gestión de energía que coordina y controla el funcionamiento de las pilas de combustible, las baterías de iones de litio y los motores.

Embarcación de pruebas de demostración en construcción.
El equipo reunió conocimientos y llevó a cabo un desarrollo de prueba y error para lograr tanto la seguridad como la compacidad.

RESULT

La experiencia adquirida y las relaciones forjadas a través del trabajo in situ en productos reales abren la puerta al despliegue de sistemas marítimos de pilas de combustible de hidrógeno.

Con la embarcación de prueba, los ingenieros pudieron verificar el funcionamiento del sistema de pila de combustible de hidrógeno y el control del tren de propulsión eléctrico durante ensayos reales en el mar. El equipo también recopiló datos en diversas condiciones de navegación y marítimas, y estudió ideas para su mejora. En colaboración con Toyota Tsusho e Iwatani Corp., Yanmar también está verificando la tecnología de repostaje de hidrógeno a alta presión de tierra a barco e implementó el primer repostaje de hidrógeno a alta presión de 70 MPa del mundo utilizando una estación móvil de hidrógeno. Los resultados y la experiencia obtenidos en estas actividades in situ con productos reales contribuirán a la futura comercialización del sistema de pila de combustible de hidrógeno y al desarrollo de la infraestructura de hidrógeno marino. Se espera que las conexiones internas e interempresariales creadas a través de estos esfuerzos den lugar a nuevas actividades en el futuro.

Prueba de demostración de reabastecimiento de hidrógeno a alta presión de 70 MPa.

FUTUREAplicaciones futuras de las celdas de combustible de hidrógeno hacia la realización de una sociedad neutral en carbono

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

Yanmar está desarrollando un sistema de pila de combustible de hidrógeno marino de 300 kW que puede instalarse en diversos tipos de buques y tiene previsto lanzarlo al mercado en 2023. Además de las pilas de combustible, Yanmar también trabaja para ofrecer a sus clientes sistemas de propulsión eléctrica combinados con baterías de iones de litio y motores. Asimismo, se está considerando el desarrollo de pilas de combustible de hidrógeno para generadores terrestres, entre otros, además de las destinadas a buques. En adelante, Yanmar seguirá intensificando sus esfuerzos para proporcionar a sus clientes diversas soluciones relacionadas con el hidrógeno y los sistemas de propulsión eléctrica, y liderar la transición hacia una sociedad neutra en carbono.

*Información de afiliación a octubre de 2021

Y media

Yanmar desarrolla un sistema de pila de combustible de hidrógeno marítimo para avanzar hacia una sociedad neutra en carbono.