Tình trạng hiện tại và những thách thức m88 dự án hydro sạch m88 thế giớiSáng kiến ​​của tỉnh Yamanashi (Nhật Bản)

Chiến lược hydro cơ bản của Nhật Bản cũng đề cập đến việc sử dụng hydro hợp tác với chính quyền địa phương. Với sự hợp tác của chính quyền địa phương, Công ty đặt mục tiêu xây dựng chuỗi cung ứng hydro phù hợp với các đặc điểm của khu vực nhằm thúc đẩy sản xuất, lưu trữ, vận chuyển và sử dụng hydro bằng các tài nguyên địa phương như năng lượng tái tạo (năng lượng tái tạo) và chất thải.

tỉnh Yamanashi đã thúc đẩy nhu cầu hydro đa dạng phối hợp với các công ty và tổ chức cả trong và ngoài khu vực, và đã thiết lập thành công một loạt các chuỗi cung ứng hydro từ nghiên cứu vào pin hydro và nhiên liệu đến sản xuất, bán hàng và sử dụng. Bài báo thứ hai, giới thiệu các nỗ lực sử dụng ngành công nghiệp Hydrogen xanh ở Nhật Bản, cung cấp một cái nhìn tổng quan về các sáng kiến ​​của tỉnh Yamanashi (bài viết thứ nhất: "Nhắm trang chu m88o năng lượng tái tạo 100% với EMS kết hợp").

Nghiên cứu hydro và pin nhiên liệu m88 Đại học Yamanashi dẫn đầu thế giới

Đại học Yamanashi có lịch sử hơn 60 năm nghiên cứu về hydro và pin nhiên liệu. Năm 1978, một cơ sở thí nghiệm pin nhiên liệu được thành lập trong trường đại học. Năm 2008, Trung tâm nghiên cứu nano pin nhiên liệu đã được thành lập, nghiên cứu và phát triển nhằm thực hiện xã hội các tế bào nhiên liệu (chú thích 1). Cho đến ngày nay, ông đang dẫn đầu sự phát triển m88 công nghệ trong lĩnh vực này.

Tế bào nhiên liệu chiết xuất năng lượng điện thông qua các phản ứng điện hóa xảy ra khi hydro và không khí được cung cấp liên tục từ bên ngoài. Nó được biết đến như một thiết bị phát điện rất sạch không phát ra carbon dioxide (CO2) và chỉ có nước được phát ra, vì nó không cháy và phát ra điện. Hơn nữa, vì nó có hiệu suất phát điện cao và cao hơn so với các nhà máy nhiệt điện, nên có một hy vọng cao cho ứng dụng m88 nó cho nhiều ứng dụng (chú thích 2).

Đại học Yamanashi là một trong những nhà nghiên cứu hàng đầu tại Nhật Bản cho các chất điện phân và màng điện giải (chú thích 3). Trong nghiên cứu và phát triển các vật liệu mới nhằm cải thiện pin nhiên liệu, "màng trao đổi anion (AEM)" của trường đại học có thể dự kiến ​​sẽ cung cấp hiệu suất cao hơn và chi phí thấp hơn. Các phương pháp điện phân nước thông thường đã được sử dụng chủ yếu để sử dụng màng trao đổi proton (PEM) và cùng màng trao đổi anion (AEM) nhưng với các cấu trúc điện cực khác nhau, điện phân nước kiềm (AWE). Tuy nhiên, cái trước có nhược điểm là sử dụng kim loại quý trong thiết bị, làm tăng chi phí, trong khi loại này kém trong việc theo dõi các biến động trong công suất đầu vào như năng lượng tái tạo và do chất lỏng kiềm mạnh được sử dụng, có một mối lo ngại về an toàn. Tuy nhiên, theo một nghiên cứu từ Đại học Yamanashi, AEM có lợi thế của cả PEM và AWE (chẳng hạn như giảm chi phí vì không có kim loại quý được sử dụng trong chất xúc tác).

Ngoài ra, Đại học Yamanashi hiện đang tích cực nghiên cứu và phát triển các vật liệu pin nhiên liệu cho các phương tiện thương mại lớn như xe buýt và xe tải như một phần của Dự án Dự án Phát triển Công nghệ Công nghiệp và Năng lượng mới (NEDO). Trong tương lai, chúng tôi cũng sẽ tập trung m88o nghiên cứu về nhiên liệu tổng hợp (E-fuels) được làm từ hydro.

Các doanh nghiệp vừa và nhỏ trong tỉnh cũng tham gia m88o doanh nghiệp hydro

Một tính năng đặc biệt của Đại học Yamanashi, nơi thực hiện nghiên cứu kỹ thuật về hydro và pin nhiên liệu, là nó hợp tác với ngành công nghiệp và phát triển công nghệ đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp, như ngành công nghiệp ô tô và điện tử và điện tử. Hơn nữa, họ đã ra mắt Fcyfine Plus, một hiệp hội hợp nhất chung, cùng với các công ty và tổ chức trong và ngoài tỉnh, cũng như tỉnh Yamanashi. Trong khi hỗ trợ sự tích lũy và phát triển của các công ty liên quan trong tỉnh, chúng tôi đang làm việc để nhận ra một xã hội sử dụng pin hydro và nhiên liệu.

Ví dụ, Nihon Precision, nằm ở thành phố Nirasaki, tỉnh Yamanashi, đã phát triển thành công một pin nhiên liệu làm mát bằng không khí cho xe đạp hỗ trợ điện cùng với Đại học Yamanashi. So với pin thông thường, nó nhẹ, sạc trong thời gian ngắn hơn và mở rộng số dặm. Ngoài việc được đưa m88o sử dụng thực tế trong tương lai, nó cũng có thể được dự kiến ​​sẽ được áp dụng cho một loạt các di động điện trong tương lai. Giáo sư IIYAMA Akihiro được bổ nhiệm đặc biệt, một chuyên gia hàng đầu về nghiên cứu tế bào hydro và pin nhiên liệu tại Đại học Yamanashi, nói: "Các doanh nghiệp vừa và nhỏ có thể có khả năng tham gia các lĩnh vực thích hợp như nguồn năng lượng độc lập và nguồn điện khẩn cấp trong thị trường hydro và pin nhiên liệu."

Ngoài ra, Đại học Yamanashi, được ủy quyền bởi tỉnh Yamanashi, đã mở khóa đào tạo nguồn nhân lực công nghệ hydro và pin nhiên liệu m88o năm 2016, nhằm nuôi dưỡng nguồn nhân lực cho công nghệ công nghiệp hydro và pin nhiên liệu. Đến nay, hơn 180 sinh viên đã hoàn thành đã được gửi đến 77 tổ chức (2016 đến 2024). Ngoài ra, lớp hydro và pin nhiên liệu sẽ được tổ chức để thúc đẩy việc sử dụng hydro, điều này rất cần thiết cho việc nhắm đến một xã hội trung tính carbon. Nó cung cấp cho các thế hệ trẻ cơ hội tìm hiểu về các tế bào nhiên liệu dựa trên hydro và hydro.

Tỉnh Yamanashi Thiết lập chuỗi cung ứng hydro

Tỉnh Yamanashi cũng là một trong những chính quyền địa phương hàng đầu của đất nước đã đạt được thành công trong các thí nghiệm trình diễn trên cái gọi là P2G (năng lượng cho khí đốt) sử dụng năng lượng dư thừa từ năng lượng tái tạo để sản xuất, lưu trữ và sử dụng hydro từ nước (lưu ý 4). Văn phòng kinh doanh tại tỉnh Yamanashi sẽ lãnh đạo sáng kiến ​​này. Kể từ khi nhà máy điện của tỉnh bắt đầu hoạt động m88o năm 1957, hiện tại họ đã sử dụng kiến ​​thức và công nghệ của mình như một công ty điện công cộng và hiện đang thúc đẩy đổi mới xanh trong tỉnh.

Hệ thống P2G của tỉnh Yamanashi nằm trên Yonekurayama, cách trung tâm thành phố Kofu khoảng 10 km. Một bảng điều khiển năng lượng mặt trời với tổng số 11 megawatt năng lượng tái tạo được lắp đặt và 45 đến 90 tấn hydro xanh mỗi năm có thể được sản xuất từ ​​năng lượng mặt trời và nước máy dư thừa thông qua hệ thống P2G. Rất khó để điều chỉnh phát điện kết hợp với mức cao nhất của nhu cầu điện, dao động rất nhiều tùy thuộc m88o điều kiện thời tiết, v.v. Các đặc điểm của các hệ thống P2G cục bộ là (1) chúng có ái lực tốt với năng lượng tái tạo, (2) chúng rất dễ bảo trì vì nguyên liệu thô là nước tinh khiết và (3) chúng có chất lượng hydro cao. Hydrogen được lưu trữ trong hợp kim lưu trữ hydro có thể được hấp thụ và giải phóng ở nhiệt độ phòng và ở áp suất thấp, và được vận chuyển bằng xe kéo và được sử dụng làm nguồn nhiệt tại các nhà máy cả trong và ngoài tỉnh.

Ví dụ, Kitz, một nhà sản xuất van chung, là một trạm hydro tại nhà máy Nagasaka nằm ở thành phố Kitato và trước đây được sử dụng hydro có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, m88o tháng 4 năm 2024, họ đã chuyển sang màu xanh lá cây, được cung cấp bởi Yonekurayama. Nó được sử dụng làm nhiên liệu cho xe nâng nhiên liệu và xe pin nhiên liệu. Ngoài ra, nhà máy Southern Alps của Kose, một nhà sản xuất mỹ phẩm đang có kế hoạch xây dựng trong tương lai, sẽ sử dụng hydro được sản xuất tại Yonekurayama làm nguồn nhiệt.

Theo Cục Kinh doanh Tỉnh Yamanashi, có nhiều câu hỏi về hydro xanh được sản xuất tại Yonekurayama. Người ta nói rằng nó đã cung cấp hydro xanh cho khoảng 15 công ty.

Sáng kiến ​​này được hỗ trợ bởi YHC (Công ty Yamanashi Hydrogen), công ty chỉ có P2G đầu tiên tại Nhật Bản. YHC được thành lập vào năm 2022 bởi Cục Nguyên tắc Doanh nghiệp Tỉnh Yamanashi, Công ty Điện lực Toray và Tokyo với mục đích sử dụng thực tế các hệ thống P2G. Nhà máy Hakushu của Suntory, một nhà sản xuất đồ uống ở thành phố Hokuto, đã hoạt động bởi YHC, người đã sử dụng bí quyết của Yonekurayama, và đã lắp đặt một trong những bể chứa điện phân lớn nhất 16 megawatt ở Nhật Bản trên tài sản thuộc sở hữu của nó. Kế hoạch là củng cố năng lượng tái tạo của khu vực để sản xuất hydro và cung cấp nó cho các nhà máy. Việc giảm CO2 dự kiến ​​là 16.000 tấn mỗi năm.

YHC cũng đang làm việc để giới thiệu các hệ thống P2G ở nước ngoài. Hiện tại, có những ví dụ sau:

• Ấn Độ:
  Hydrogen đã được sản xuất bằng hệ thống P2G sử dụng điện thặng dư năng lượng tái tạo. Hiện đang được tiến hành tại nhà máy Manesar (Haryana, quốc gia) của công ty con của Suzuki Maruti Suzuki Ấn Độ.
• Indonesia:
  Chúng tôi đang xem xét khả năng m88 một doanh nghiệp sản xuất hydro bằng hệ thống P2G. Dự án giả định rằng điện dư thừa từ việc phát điện địa nhiệt sẽ được sử dụng.

Giám đốc YHC Miyazaki Kazunari nói, "Với công nghệ của Nhật Bản, có thể tạo ra một xã hội hydro", nhưng chỉ ra rằng "thách thức là giá của hydro". Các thiết bị điện phân tỉnh Yamanashi cũng đã được cấp trợ cấp từ Nedo, và thực tế là sự hỗ trợ của công chúng là rất cần thiết. Theo nghĩa này, vai trò của chính phủ và chính quyền địa phương là lớn trong việc hiện thực hóa một xã hội hydro.

---

Lưu ý 1:

Cơ sở thí nghiệm pin nhiên liệu được Bộ Giáo dục thành lập (tại thời điểm đó).
Ngoài ra, m88o năm 2022, Trung tâm nghiên cứu nano pin nhiên liệu đã được đổi tên thành "Trung tâm nghiên cứu nano tế bào nhiên liệu và hydro." Trung tâm này được thành lập bởi NEDO với sự hỗ trợ của Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp và tỉnh Yamanashi như một phần của dự án hợp đồng.

Lưu ý 2:

Theo Đại học Yamanashi, hiệu quả phát điện một giai đoạn tại các nhà máy nhiệt điện là khoảng 40%. Ngược lại, pin nhiên liệu có giá khoảng 60%.

Lưu ý 3:

Màng điện và màng điện giải rất quan trọng để gây ra các phản ứng điện hóa giữa hydro và oxy. Những điều này sẽ ảnh hưởng đến khả năng kỹ thuật của pin nhiên liệu. Trong nghiên cứu đó, Đại học Yamanashi là số một trong nước về (1) số lượng bằng sáng chế được áp dụng cho các trường đại học và (2) số lượng bài báo được xuất bản bởi các trường đại học và tổ chức nghiên cứu ở Nhật Bản từ năm 1999 đến 2022.

Lưu ý 4:

Thí nghiệm trình diễn đang được tiến hành như một dự án được ủy quyền từ Nedo.