DENSO bada technologię ogniw do elektrolizy tlenkowej w celu produkcji ekologicznego wodoru
Próba zostanie przeprowadzona w fabryce „Hirose” DENSO w Japonii i obejmie test weryfikacyjny z wykorzystaniem wytworzonego zielonego wodoru na prototypowej linii produkcyjnej kart zasilających*2. Przyspieszy to rozwój technologiczny firmy i pozwoli na osiągnięcie neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla do 2035 r.
Aby osiągnąć ten cel, DENSO aktywnie realizuje inicjatywy w trzech kluczowych obszarach: Monozukuri (produkcji), produktów z zakresu mobilności i wykorzystania energii. Wykorzystanie energii wodorowej jest niezbędne do realizacji tego celu, ponieważ spalanie wodoru pozwala generować znaczną ilość energii przy zerowej emisji CO2.
Aby stworzyć łańcuch dostaw wodoru, DENSO angażuje się w rozwój technologii związanych z jego produkcją, przechowywaniem, transportem i wykorzystaniem. W ramach tych wysiłków zakład Hirose, który jest modelową fabryką pod względem wykorzystania zielonego wodoru w produkcji półprzewodników, przeprowadzi weryfikację wytwarzania zielonego wodoru przy użyciu technologii SOEC i jej zastosowania w produkcji.
DENSO będzie wytwarzać wodór w fabryce przy użyciu SOEC, urządzenia, które wykorzystując elektrolizę umożliwia wydajną produkcję zielonego wodoru, utrzymując stałą, wysoką temperaturę (około 700°C) i wykorzystując różne technologie wywodzące się z branży motoryzacyjnej, takie jak technologia zarządzania ciepłem i kontrolowania temperatury wewnętrznej, technologia ceramiczna zapewniająca wydajną elektrolizę w wysokich temperaturach oraz technologia eżektora*3, umożliwiająca recyrkulację pary, która nie uległa reakcji w urządzeniu.
Ponadto, jeśli chodzi o wykorzystanie wodoru, ekologiczny wodór wytwarzany przez SOEC będzie wykorzystywany na prototypowej linii produkcyjnej kart zasilających, a w szczególności w procesie lutowania elementów kart zasilających, gdzie wodór jest tradycyjnie stosowany jako środek redukujący ilość tlenku w lucie i poprawiający jego zdolność łączenia. Oprócz istniejącej linii, która wykorzystuje wodór zakupiony z zewnątrz, powstanie nowa linia produkcyjna wykorzystująca ekologiczny wodór wytwarzany przez SOEC. Obie linie będą wykorzystywane jednocześnie w celu weryfikacji stabilności produkcji i zbadania wpływu zielonego wodoru wytwarzanego przez SOEC na jakość kart zasilających.
Początkowo SOEC będzie zasilane zakupioną zieloną energią elektryczną, ale w 2025 roku DENSO planuje rozpocząć zastępowanie jej własną zieloną energią elektryczną wytwarzaną z wykorzystaniem energii słonecznej w zakładzie Hirose.
Ogólnym celem projektu jest sprostanie wyzwaniom związanym z kosztem transportu wodoru poprzez ustanowienie modelu jego lokalnej produkcji i zużycia, który obejmuje wytwarzanie ekologicznego wodoru przy użyciu SOEC w fabryce i zużywanie go wewnętrznie. Wiedza i technologie wykorzystane podczas produkcji półprzewodników w zakładzie Hirose wraz z wiedzą uzyskaną podczas opisanego procesu weryfikacji zielonego wodoru pozwolą w przyszłości zastosować je w masowej produkcji.
Opierając się na wiedzy i osiągnięciach w zakresie rozwoju części i technologii motoryzacyjnych, DENSO zamierza kontynuować badanie potencjału ekologicznego wodoru, przyczyniając się do stworzenia społeczeństwa neutralnego pod względem emisji dwutlenku węgla.
*1 SOEC (Solid Oxide Electrolysis Cell): Urządzenie działające w wysokich temperaturach, wykorzystujące membranę ceramiczną jako elektrolit do elektrolizy pary wodnej i produkcji wodoru. Chociaż istnieją inne metody produkcji wodoru, takie jak elektroliza wody alkalicznej, w której jako elektrolit wykorzystuje się ciecz alkaliczną, oraz elektroliza wody PEM (membrana do wymiany protonów), w której jako elektrolit wykorzystuje się membranę polimerową, opisana w tym artykule metoda SOEC ma tę zaletę, że w porównaniu z innymi metodami wymaga mniej energii elektrycznej do elektrolizy. Od marca 2023 r. firmy DENSO Fukushima Corporation i Toyota Motor Corporation prowadzą jednak również wspólną weryfikację przy użyciu urządzeń do elektrolizy wody PEM.
*2 Karta zasilająca: element falownika, który napędza silnik w pojazdach hybrydowych lub elektrycznych. Produkt ten steruje falownikiem poprzez szybkie włączanie i wyłączanie zasilania, co prowadzi do zwiększenia oszczędności paliwa i energii.
*3 Technologia eżektora: technologia recyrkulacji odprowadzanej pary wodnej w urządzeniu.
Odnośniki
Aby uzyskać więcej informacji na temat wysiłków DENSO na rzecz osiągnięcia neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla, odwiedź sekcję „DRIVEN BASE” na globalnej stronie internetowej DENSO i przeczytaj poniższy artykuł:
https://www.DENSO.com/global/en/driven-base/project/hydrogen_society/.