14-03-2023

Toyota stworzyła nowy elektrolizer wody oparty na technologii ogniw paliwowych

Kolejny krok w kierunku dekarbonizacji produkcji samochodów
W ramach współpracy z firmą DENSO i samorządem prefektury Fukushima Toyota opracowała nowy elektrolizer wody produkujący wodór bez emisji CO2. Urządzenie to powstało z myślą o potrzebach zakładów przemysłowych. Jego konstrukcja w 90% opiera się na komponentach zestawu ogniw paliwowych 2. generacji, stosowanych w sedanie Toyota Mirai i autobusie miejskim Toyota SORA.

Produkcja wodoru bez emisji i bez konieczności transportu

W marcu 2023 roku w fabryce DENSO Fukushima zostanie zamontowany prototypowy elektrolizer opracowany przez Toyotę. Urządzenie to zostanie poddane testom i posłuży jako instalacja poglądowa dla innych producentów zainteresowanych dekarbonizacją własnych zakładów.

Nowy elektrolizer będzie wytwarzał wodór bezemisyjnie w procesie elektrolizy wody, przy użyciu energii odnawialnej. W ten sposób firma DENSO, będąca spółką należącą do Toyota Group, uzyska ekologiczne paliwo, które zastąpi gaz ziemny w jednym z pieców gazowych.

Toyota zakłada, że program pilotażowy pozwoli opracować łatwy w instalacji, kompleksowy system bezemisyjnej produkcji wodoru. Da też odpowiedź na pytanie, jak można go jego wykorzystywać w procesach przemysłowych. Podobne rozwiązanie Toyota planuje wprowadzić do swoich fabryk i zakładów produkcyjnych spółek zależnych. Jednocześnie koncern chce nim zainteresować innych producentów z różnych branż i regionów.

Elektrolizer wody zbudowany z komponentów ogniw paliwowych

Stworzony przez Toyotę elektrolizer wody ma wymiary 2,3 m na 5,8 m, a jego wysokość wynosi 2,8 m. Może wytwarzać około 8 kg wodoru na godzinę. Do jego produkcji będą używane te same maszyny, które służą do montażu ogniw paliwowych. Pozwoli to na masową produkcję elektrolizerów przy niskich kosztach.

Jednym z najważniejszych elementów konstrukcji nowego elektrolizera jest membrana polimerowa (Proton Exchange Membrane). Udowodniła ona swoją wydajność i trwałość w 20 tys. seryjnie produkowanych samochodów, których napędy zawierają łącznie ponad 7 mln ogniw paliwowych.

Innym sprawdzonym elementem ogniw paliwowych są komponenty z tytanu. To właśnie dzięki nim ogniwa Toyoty zachowują niemal 100-procentową wydajność nawet po 27 latach codziennej pracy przez 8 godzin na dobę. Teraz to samo rozwiązanie trafiło do nowego elektrolizera wody.

Przemysł neutralny klimatycznie

DENSO Fukushima to zakład testowy biorący udział w realizowanym przez Toyota Group programie dekarbonizacji produkcji przemysłowej. W fabryce tej opracowywane są rozwiązania, które następnie będą wprowadzane w pozostałych przedsiębiorstwach Toyota Group. Projekt budowy elektrolizera wody na bazie technologii ogniw paliwowych oraz jego instalacji w zakładzie produkcyjnym został dofinansowany przez Organizację Rozwoju Nowych Technologii Energetycznych i Przemysłowych (NEDO).

W czerwcu 2021 roku Toyota podjęła współpracę z prefekturą Fukushima. Celem tego przedsięwzięcia była budowa w regionie kompleksowego wodorowego ekosystemu, obejmującego lokalną produkcję wodoru, jego dystrybucję oraz wykorzystanie w przemyśle, transporcie i do zasilania osiedli mieszkaniowych.

Toyota traktuje wodór jako niezbędny element strategii odchodzenia od paliw kopalnych i osiągnięcia neutralności klimatycznej. Koncentruje się przy tym na rozwoju i popularyzacji technologii wodorowych w różnych gałęziach transportu, w tym w samochodach osobowych, ciężarówkach, autobusach, pociągach i jachtach, a także w zastosowaniach stacjonarnych, takich jak generatory prądu. W tym celu Toyota współpracuje z różnymi partnerami przemysłowymi w dziedzinach produkcji, transportu, przechowywania i wykorzystania wodoru.