ที่กลุ่มบริษัท Yanmar เราประสบความสำเร็จในการพัฒนาระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนระบบแรกของญี่ปุ่นสำหรับใช้ในเรือ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการเปลี่ยนผ่านไปสู่สังคมปลอดคาร์บอน เราได้พูดคุยกับคุณฮิไรวะ สมาชิกของแผนกวิศวกรรมระบบธุรกิจผลิตภัณฑ์พลังงานขนาดใหญ่ บริษัท Yanmar Power Technology จำกัด เกี่ยวกับกลไก ความท้าทายระหว่างกระบวนการพัฒนา และโอกาสในอนาคต

ประวัติโดยย่อ

ทาคูยะ ฮิราอิวะ

บริษัท Yanmar พาวเวอร์ เทคโนโลยี จำกัด
ฝ่ายวิศวกรรมระบบธุรกิจผลิตภัณฑ์พลังงานขนาดใหญ่ เกี่ยวกับกลไก

ทำให้เรือเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและเป็นมิตรต่อมนุษย์โดยใช้ไฮโดรเจนเป็นพลังงานแห่งยุคหน้า

ท่ามกลางความพยายามทั่วโลกในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ภาคการเดินเรือก็ก้าวหน้าไปอย่างมากเช่นกัน ในปี 2018 องค์การทางทะเลระหว่างประเทศ (IMO) ได้นำกลยุทธ์ลดก๊าซเรือนกระจกมาใช้ โดยมีเป้าหมายเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกโดยรวม หนึ่งในด้านที่ได้รับความสนใจไปทั่วโลกคือระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับเรือ ในระหว่างการผลิตพลังงาน ระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจะปล่อยเพียงน้ำและความร้อน โดยไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจก เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ หรือมลพิษทางอากาศ เช่น ไนโตรเจนออกไซด์ อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีตัวอย่างการใช้งานระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับเรือในทางปฏิบัติในญี่ปุ่นมาก่อน Yanmar ได้ทำการทดสอบสาธิตผ่านงานวิจัยที่ได้รับมอบหมายจากกระทรวงที่ดิน โครงสร้างพื้นฐาน การขนส่ง และการท่องเที่ยว และการมีส่วนร่วมในโครงการที่ได้รับเงินอุดหนุนจากกระทรวงสิ่งแวดล้อม ส่งผลให้ในปี 2023 Yanmar ประสบความสำเร็จในการจัดส่งระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับเรือโดยสาร ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญใหม่ในประวัติศาสตร์การเดินเรือของญี่ปุ่น
ข้อดีของระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับเรือเดินทะเลนั้นไม่ได้จำกัดอยู่แค่ด้านสิ่งแวดล้อมเท่านั้น “การไม่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงหมายความว่าระบบนี้ไม่มีกลิ่น ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญสำหรับเรือ” นายฮิไรวะกล่าว ในเรือโดยสาร กลิ่นน้ำมันเชื้อเพลิงมักถูกกล่าวถึงว่าเป็นสาเหตุของอาการเมาเรือ การใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงช่วยแก้ปัญหาเรื่องกลิ่นนี้ได้ นอกจากนี้ เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องยนต์ การสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนจึงลดลงอย่างมาก ส่งผลให้ความสะดวกสบายดีขึ้น

อุปสรรคหลักสองประการที่ขัดขวางการปฏิบัติจริงคือต้นทุนและกฎระเบียบ

คุณฮิไรวะอธิบายว่าโครงการนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย อุปสรรคแรกที่พบคือเรื่องต้นทุน เพื่อลดต้นทุน พวกเขาจึงตัดสินใจดัดแปลงเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่ใช้ในรถยนต์อยู่แล้วมาใช้ในเรือ อย่างไรก็ตาม ต่างจากรถยนต์ การปฏิบัติตามมาตรฐานป้องกันการระเบิดเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับงานทางทะเล ซึ่งแน่นอนว่าการป้องกันการระเบิดจะทำให้ต้นทุนสูงขึ้น ทางออกของความท้าทายนี้มาจากความเชี่ยวชาญที่สั่งสมมาของ Yanmar ด้วยประสบการณ์หลายปีในการพัฒนาเครื่องยนต์ก๊าซ Yanmar สามารถใช้ความเชี่ยวชาญของตนเพื่อลดต้นทุนและทำให้ระบบมีขนาดกะทัดรัดขึ้นสำหรับการใช้งานทางทะเล จนในที่สุดก็ประสบความสำเร็จในการพัฒนาระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับเรือ
นอกจากความท้าทายทางเทคนิคแล้ว อุปสรรคสำคัญอีกประการหนึ่งคือการขาดกฎระเบียบเกี่ยวกับระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับการใช้งานทางทะเลในญี่ปุ่น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเริ่มต้นใหม่ตั้งแต่ต้นในการกำหนดกฎระเบียบโดยความร่วมมือกับกระทรวงที่ดิน โครงสร้างพื้นฐาน การขนส่งและการท่องเที่ยว และ ClassNK “ถึงแม้ว่าหากมีกฎระเบียบที่มีอยู่แล้วก็จะง่ายกว่า แต่ความจริงที่ว่านี่เป็นความพยายามบุกเบิกในญี่ปุ่นหมายความว่าเรากำลังเดินอยู่ในดินแดนที่ไม่คุ้นเคยอยู่เสมอ” นายฮิไรวะกล่าวถึงความท้าทายของการเป็นรายแรกในญี่ปุ่น

เร่งขยายธุรกิจในต่างประเทศเพื่อผลักดัน Yanmar สู่ขั้นต่อไป

ระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับเรือของ Yanmar ได้รับความสนใจอย่างมากไม่เพียงแต่ในประเทศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงประเทศต่าง ๆ ในต่างประเทศ เช่น นอร์เวย์ เนเธอร์แลนด์ และสหราชอาณาจักร ในยุโรปและสหรัฐอเมริกา มีกฎระเบียบที่ทันสมัยกว่าในการลดการปล่อยก๊าซไนโตรเจนออกไซด์และก๊าซเรือนกระจกเมื่อเทียบกับญี่ปุ่น ในโลกนี้มีผู้ผลิตเครื่องยนต์ไม่มากนักที่นำเสนอระบบเซลล์เชื้อเพลิง ดังนั้นจึงมีความคาดหวังอย่างมากจากต่างประเทศสำหรับโครงการริเริ่มนี้
โดยปกติแล้ว Yanmar จะจัดหาเครื่องยนต์เป็นแหล่งพลังงาน แต่ด้วยการพัฒนาระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน เราจึงสามารถเปลี่ยนมาใช้แหล่งพลังงานไฟฟ้าได้ และปัจจุบันเราสามารถนำเสนอไม่เพียงแต่แหล่งพลังงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงชุดพลังงานแบบครบวงจรด้วย “ผมเชื่อว่าโครงการนี้ทำให้เราเข้าใกล้การเป็นผู้บูรณาการระบบทางทะเลมากขึ้น ซึ่งไม่เพียงแต่จำหน่ายผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังพัฒนาและจัดการระบบที่ปรับแต่งให้ตรงตามความต้องการของลูกค้าด้วย” นายฮิไรวะกล่าวเน้นย้ำว่าโครงการนี้เป็นก้าวสำคัญสำหรับ Yanmar