Nel gruppo Yanmar, abbiamo sviluppato con successo il primo sistema di celle a combustibile a idrogeno in Giappone per l'impiego navale, nell'ambito della nostra transizione verso una società decarbonizzata. Abbiamo parlato con il signor Hiraiwa, membro della divisione Ingegneria dei Sistemi per i Prodotti di Grande Potenza Yanmar Power Technology Co., Ltd., in merito al meccanismo, alle sfide affrontate durante il processo di sviluppo e alle prospettive future.

Profilo

Takuya Hiraiwa

Yanmar Power Technology Co., Ltd.,
Divisione di ingegneria dei sistemi per prodotti ad alta potenza - Informazioni sul meccanismo

Rendere le navi rispettose dell'ambiente e dell'uomo con l'idrogeno come energia di prossima generazione

Nel contesto degli sforzi globali per la decarbonizzazione, anche il settore marittimo ha compiuto progressi significativi. Nel 2018, l'Organizzazione Marittima Internazionale (IMO) ha adottato una strategia di riduzione dei gas serra, puntando a una riduzione totale delle emissioni. Un'area che ha attirato l'attenzione a livello mondiale è quella dei sistemi a celle a combustibile a idrogeno per le navi. Durante la generazione di energia, i sistemi a celle a combustibile a idrogeno emettono solo acqua e calore, senza rilasciare gas serra come l'anidride carbonica o inquinanti atmosferici come gli ossidi di azoto. Tuttavia, in Giappone non esistevano precedenti per l'implementazione pratica di sistemi a celle a combustibile a idrogeno per le navi. Yanmar ha condotto test dimostrativi grazie a una ricerca commissionata dal Ministero del Territorio, delle Infrastrutture, dei Trasporti e del Turismo e alla partecipazione a progetti sovvenzionati dal Ministero dell'Ambiente. Di conseguenza, nel 2023, Yanmar ha consegnato con successo sistemi a celle a combustibile a idrogeno per navi passeggeri, segnando una nuova pietra miliare nella storia marittima del Giappone.
I vantaggi dei sistemi a celle a combustibile a idrogeno per applicazioni marine vanno oltre l'aspetto ambientale. "Non utilizzando olio combustibile, il sistema è inodore, il che rappresenta un vantaggio significativo per le navi", afferma il signor Hiraiwa. Sulle navi passeggeri, l'odore dell'olio combustibile è spesso indicato come causa di mal di mare. Utilizzando l'idrogeno come combustibile, questo problema di odore viene risolto. Inoltre, non essendo necessario un motore, le vibrazioni e il rumore sono notevolmente ridotti, con conseguente miglioramento del comfort.

I due principali ostacoli che ne ostacolano l’attuazione pratica sono i costi e le normative

Il signor Hiraiwa spiega che questo progetto non è stato affatto semplice. Il primo ostacolo incontrato è stato quello dei costi. Per contenere le spese, si è deciso di adattare le celle a combustibile a idrogeno già in uso nelle automobili all'impiego in ambito marittimo. Tuttavia, a differenza delle automobili, il rispetto degli standard antideflagranti per prevenire le esplosioni è fondamentale per le applicazioni marine. Naturalmente, la resistenza alle esplosioni aumenta i costi. La soluzione a questa sfida è arrivata grazie all'esperienza maturata da Yanmar. Con anni di esperienza nello sviluppo di motori a gas, Yanmar è stata in grado di sfruttare le proprie competenze per ridurre i costi e rendere più compatto il sistema per l'uso marittimo, arrivando infine a completare il sistema a celle a combustibile a idrogeno per le navi.
Oltre alle sfide tecniche, un altro ostacolo significativo è stata la mancanza di normative relative ai sistemi a celle a combustibile a idrogeno per uso marittimo in Giappone. Pertanto, è stato necessario ripartire da zero con la definizione di una regolamentazione in collaborazione con il Ministero del Territorio, delle Infrastrutture, dei Trasporti e del Turismo e ClassNK. "Sebbene sarebbe stato più semplice se ci fossero state normative preesistenti da seguire, il fatto che si trattasse di un'iniziativa pionieristica in Giappone significava che ci muovevamo costantemente in un territorio inesplorato", riflette il signor Hiraiwa sulle sfide di essere i primi in Giappone.

Accelerare l'espansione all'estero per portare Yanmar alla fase successiva.

Il sistema a celle a combustibile a idrogeno di Yanmar per le navi ha suscitato notevole interesse non solo a livello nazionale, ma anche in paesi esteri come Norvegia, Paesi Bassi e Regno Unito. In Europa e negli Stati Uniti, rispetto al Giappone, vigono normative più avanzate volte a ridurre le emissioni di ossidi di azoto e gas serra. Non sono molti i casi al mondo in cui i produttori di motori offrono sistemi a celle a combustibile, quindi le aspettative per questa iniziativa a livello internazionale sono molto alte.
Tradizionalmente Yanmar ha fornito motori come fonti di energia. Tuttavia, sviluppando sistemi a celle a combustibile a idrogeno, abbiamo raggiunto l'elettrificazione delle fonti di energia e ora possiamo offrire non solo motori, ma anche intere unità di propulsione. "Credo che questo progetto ci abbia avvicinato al ruolo di integratore di sistemi marini che non solo vende prodotti, ma sviluppa e gestisce sistemi su misura per le esigenze dei nostri clienti", afferma il signor Hiraiwa, sottolineando che questo progetto rappresenta un significativo passo avanti per Yanmar.