Vetyä ja ammoniakkia

Toyota Motor Corporation on kehittänyt tuotteen, joka pakkaa polttokennojärjestelmän pienikokoiseksi moduuliksi ja aikoo aloittaa sen myynnin ehkä jo keväällä 2021.

Uutta moduulia voivat kätevästi käyttää yritykset, jotka kehittävät ja valmistavat polttokennoratkaisuja monenlaisiin sovelluksiin, kuten kuorma-autot, linja-autot, junat ja laivat sekä kiinteät generaattorit.

Hiilineutraalisuutta tavoiteltaessa viime vuosina on eri maissa ja alueilla hyväksytty erilaisia käytäntöjä vedyn käytöstä. Tämän seurauksena vety- ja polttokennotekniikoiden tarve on kasvanut monissa sovelluksissa.

Tämän vuoksi Toyota on kehittänyt tuotteen, joka pakkaa toisen sukupolven Toyota Mirai polttokennoauton yksittäiset polttokennojärjestelmiin liittyvät osat ja apukomponentit yhdeksi moduuliksi. Uutta moduulia on saatavana neljänä mallina nimellisteholla joko 60 kW tai 80 kW.

Uudella moduulilla on laaja 400 - 750 voltin jännitealue, ja se voidaan liittää suoraan olemassa olevaan sähkölaitteeseen, joka on varustettu moottorilla, taajuusmuuttajalla ja akulla jne. johtuen sen sisäänrakennetusta tehonnostokonvertterista. Näin yksinkertaistetaan lopullisen polttokennotuotteen kehitystä ja valmistusta.

Merenkulku aiheuttaa lähes kolme prosenttia vuotuisista hiilidioksidipäästöistä, arvioi kansainvälisen merenkulkujärjestö (IMO). Ala on suostunut vähentämään päästöjä 50 prosentilla vuoden 2008 tasosta vuoteen 2050 mennessä.

Tavoitteen saavuttaminen edellyttää nopeaa ja laajaa dieselpolttoaineiden vaihtoehtojen kehittämistä laivoille. Laivanvarustajat ja alan teollisuusanalyytikot odottavat ammoniakilla olevan keskeinen rooli lastialusten hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä.

Ammoniakki on polttoaine, joka ei tuota hiilidioksidia poltettaessa. Se on runsas ja yleinen ja se voidaan valmistaa käyttämällä uusiutuvaa sähköä, vettä ja ilmaa. Sitä voidaan käyttää sekä polttokennoissa että polttomoottoreissa. Sen varastoiminen ja jakelu on helpompaa kuin vedyn. Ja sen energiatiheys on kymmenkertainen litiumioniakkuun verrattuna.

Ammoniakilla on vain puolet perinteisen polttoaineen energiatiheydestä, joten sen säilyttäminen aluksella vaatii enemmän tilaa. Lisäksi hiilineutraaleilla menetelmillä tuotetun uusiutuvan eli "vihreän" ammoniakin tarjonta on käytännössä olematonta. Suurin osa ammoniakista on erittäin hiiltä kuluttavan prosessin tuote ja sitä käytetään pääasiassa lannoitteiden ja kemikaalien valmistukseen.

Viime aikoina kuitenkin muutama projekti pyrkii muuttamaan tilannetta. Wärtsilä aikoo aloittaa ammoniakin testauksen meripolttomoottorissa Norjan Stordissa maaliskuun loppuun mennessä. Saksalainen MAN Energy Solutions ja korealainen Samsung Heavy Industries ovat osa The Castor Initiative -aloitetta ensimmäisen ammoniakkia käyttävän säiliöaluksen kehittämiseksi vuoteen 2025 mennessä.

Aiheesta aiemmin:

Polttokennoja sadasosan kustannuksilla

Mikrobit tuottavat virtsasta sähköä