• Chọn vùng/ngôn ngữ

w88 mobile Câu chuyện phát triển
Năng lượng thế hệ tiếp theo "Green Hydrogen" - Đi đầu trong các công nghệ mới đạt được chi phí thấp hơn


Hydrogen đang thu hút sự chú ý như năng lượng thế hệ tiếp theo. Trong số đó, Green Hydrogen, sử dụng điện có nguồn gốc từ năng lượng tái tạo (năng lượng tái tạo) và không phát ra CO2 trong quá trình sản xuất, là một năng lượng đầy hứa hẹn sẽ thúc đẩy quá trình giải mã. Tuy nhiên, có nhiều thách thức để vượt qua để tạo ra hydro xanh và sử dụng năng lượng hydro rộng rãi. Để giải quyết những vấn đề này, Fuji Electric hiện đang phát triển công nghệ cho một phương pháp sản xuất hydro mới.
Đó là "điện phân nước AEM".
Phương pháp sản xuất hydro nào sẽ giải quyết? Chúng tôi đã nói chuyện với ba người từ nhóm phát triển.

Công nghệ mới đạt được chi phí thấp

Hydrogen được chiết xuất bằng cách dẫn điện qua nước vào hydro và oxy (điện phân nước). Phương pháp điện phân khác nhau tùy thuộc vào loại màng điện phân và điện phân nước thông thường là điện phân nước PEM (lưu ý 1), và phương pháp mới được nghiên cứu và phát triển bởi Fuji Electric được gọi là điện phân nước AEM (lưu ý 2).

(Lưu ý 1)

PEM: Màng trao đổi proton = màng trao đổi proton

(Lưu ý 2)

AEM: Màng trao đổi anion = màng trao đổi anion


Điện phân nước PEM đòi hỏi phải sử dụng các kim loại đắt tiền như iridium làm chất xúc tác cho điện cực, nhưng điện phân nước AEM sử dụng các kim loại rẻ tiền như niken. Do đó, nó là lợi thế về mặt chiến lược tài nguyên, vì nó không chỉ hiệu quả về chi phí so với điện phân nước PEM, mà còn bởi vì việc mua kim loại cho chất xúc tác, nhưng mặt khác, có nhiều vấn đề về độ bền và thực tế là có rất ít nhà sản xuất phát triển nó.

Decarbonization sử dụng hydro ở những nơi quen thuộc

Trưởng nhóm Mizukaku nói về tầm quan trọng của việc phát triển thiết bị điện phân nước AEM.

Quảng trường w88 mobile nhà lãnh đạo nhóm trong Sở nghiên cứu vật liệu nâng cao
Quảng trường các nhà lãnh đạo nhóm trong bộ phận nghiên cứu vật liệu nâng cao


"Điện Fuji có nhiều sản phẩm liên quan đến việc sử dụng hydro, chẳng hạn như pin nhiên liệu và bộ chỉnh lưu đóng vai trò là nguồn điện cho điện phân nước, nhưng các thiết bị điện phân nước là" một mảnh cuối "chưa được thương mại hóa.

Hydrogen là một khu vực nơi có thể cung cấp điện có nguồn gốc năng lượng tái tạo với chi phí thấp và bằng cách sản xuất số lượng lớn, nó có thể được dự kiến ​​sẽ giảm chi phí, do đó có xu hướng tăng kích thước của các thiết bị điện phân nước. Trong trường hợp này, hydro phải được vận chuyển đến khu vực nhu cầu và thách thức là phát triển cơ sở hạ tầng, vv sẽ là cần thiết. Do đó, Fuji Electric đang làm việc để phát triển các hệ thống vừa và nhỏ. Mục đích là để có các hệ thống chi phí thấp, nhỏ và vừa được lắp đặt gần các nhà máy và doanh nghiệp, cho phép sử dụng hydro ngay tại chỗ để "sản xuất và tiêu thụ địa phương". Điều này cho phép chúng ta thấy hiệu quả của việc khử cacbon thông qua việc sử dụng hydro ở những nơi gần với cuộc sống của chúng ta.

Thúc đẩy cacbon hóa bằng cách sản xuất hydro tại địa phương ở một nơi quen thuộc

"Điện phân nước AEM có thể góp phần giảm chi phí hydro!"

Nhóm điện Fuji bắt đầu phát triển công nghệ mà họ đã trồng trọt trong pin nhiên liệu. Điều khuyến khích chúng tôi là sự tiến bộ của công nghệ cho các thành phần quan trọng như màng điện giải và chất điện phân tại các trường đại học dẫn nghiên cứu của Nhật Bản vào pin nhiên liệu. Sự phát triển của các thành phần này sử dụng sự đổi mới mở, chẳng hạn như chính phủ công nghiệp và hợp tác công nghiệp. Fuji Electric đang làm việc trên các tế bào điện phân nước nguyên mẫu được trang bị màng điện giải và chất điện phân mới nhất, và đang thúc đẩy các nỗ lực cải thiện tài sản bằng cách cung cấp các vấn đề trở thành các thành phần cho các trường đại học và công ty, đồng thời phát triển các công nghệ để đạt được phân tích nước hiệu quả và an toàn cao.

Đội hình, trưởng nhóm, đã nghiên cứu các tế bào nhiên liệu trong những ngày sinh viên của mình. Năm nay đánh dấu năm thứ 11 của tôi trong công ty. Điện phân nước có nhiều công nghệ phổ biến cho các tế bào nhiên liệu và sử dụng kiến ​​thức của mình từ trường đại học để lãnh đạo nhóm. "Là một công ty, công việc của chúng tôi là xác định liệu có đáng để đầu tư vào điện phân nước AEM trong tương lai hay không. Cuối cùng chúng tôi nhận ra rằng nó đáng để đầu tư vào đầu tư", ông nói.

Nguyên mẫu của thiết bị điện phân nước AEM (mô hình mini với diện tích điện cực 25cm2)
Nguyên mẫu của thiết bị điện phân nước AEM (mô hình mini với diện tích điện cực 25cm2)

"Thật là bổ ích vì bạn có thể thấy sản phẩm cuối cùng"

69928_70097

(Lưu ý)

Tế bào: Đơn vị phản ứng cơ bản của thiết bị điện phân nước

Thành viên nhóm SATO
Thành viên nhóm SATO

Mặc dù vậy, Sato nói, "Đó là một sự phát triển bổ ích vì nó giúp bạn hiểu sản phẩm cuối cùng sẽ được khách hàng sử dụng như thế nào và nó sẽ hữu ích như thế nào."

đánh giá thực tế đang trở nên khả thi

Công nghệ mới, điện phân nước AEM, vẫn chưa thiết lập một phương pháp đánh giá tiêu chuẩn cho hiệu quả phản ứng và tuổi thọ của hydro và oxy. Trong năm thứ hai tại công ty, anh sẽ đóng một vai trò trong việc suy nghĩ về những điều kiện mà anh nên đánh giá công việc của mình, đồng thời phát triển công nghệ.

"Vẫn còn nhiều điều chưa biết về cơ chế suy thoái của các tế bào điện phân nước. Hiện tại, chúng tôi đang tập trung vào việc làm rõ sự suy giảm cụ thể từ kết quả thử nghiệm, và trích xuất và thực hiện các mục được xem xét từ đó."

Di trú thành viên nhóm
Di trú thành viên nhóm

Tuổi thọ đầy thách thức và tăng hiệu quả phản ứng

Cùng với phát triển tế bào, một thách thức kỹ thuật là kéo dài tuổi thọ của thiết bị và cải thiện hiệu quả điện phân. Do kết quả của nghiên cứu hợp tác bởi sự hợp tác trong ngành công nghiệp, nhóm nghiên cứu đã đạt được hiệu quả điện phân ở cùng cấp độ với điện phân nước PEM đã có sẵn trong một tế bào điện phân nước cấp phòng thí nghiệm được thiết kế bởi công ty chúng tôi, được trang bị màng điện phân mới nhất và chất xúc tác.
Mặt khác, vì điện phân nước AEM vẫn là một công nghệ mới, cơ chế mà cấu trúc của màng điện phân, chất xúc tác và tế bào điện phân nước ảnh hưởng đến hiệu quả phản ứng và tuổi thọ chưa được làm rõ. Để đảm bảo độ tin cậy của các sản phẩm, điều đặc biệt quan trọng là kéo dài tuổi thọ và cần thiết lập một phương pháp xác minh tuổi thọ sau khi làm rõ cơ chế suy giảm.


Square nói, "Đối với các sản phẩm, kích thước của tế bào điện phân nước cần phải tăng dần, nhưng nếu nó tăng lên, nó có thể gây ra các khu vực không được sử dụng cho các phản ứng, có thể làm giảm hiệu quả và rút ngắn tuổi thọ. Chúng ta phải tiến hành xác minh kỹ lưỡng và tiến hành."

Nhóm tiếp tục phát triển thông qua thử và lỗi


Vì lý do này, ba người đã thay phiên nhau theo học tại trường đại học nơi có điểm đến nghiên cứu chung là một trường đại học có thiết bị đánh giá.

"Để đánh giá các đặc điểm của phản ứng và tuổi thọ dài, phải thực hiện điện phân nước liên tục. Đó là lý do tại sao ba chúng tôi làm việc cùng nhau và thay phiên nhau tham dự khoảng 2 đêm và 3 ngày" (ITARU)

Mỗi thành viên độc lập và nhằm mục đích ra mắt thị trường vào năm 2030

Nếu phát triển công nghệ hoạt động tốt, nó sẽ không dẫn đến thương mại hóa. Hiện tại, song song với phát triển công nghệ, chúng tôi đang tiếp tục thảo luận với bộ phận tiếp thị để tạo ra các thông số kỹ thuật sản phẩm.

Các dự án theo đuổi các công nghệ mới đòi hỏi các nhà nghiên cứu phải suy nghĩ tự do.

Hikado, người đã nhắm đến việc tạo ra một nơi làm việc nơi mọi người có thể thảo luận miễn phí, "cả hai đang ngày càng đưa ra những đề xuất mới. Sato nói, "Đó là một công nghệ mới trên toàn thế giới, vì vậy mỗi ngày là những gì chúng ta học được. Khi chúng ta đạt được nhiệm vụ của mình, thật vui khi có thể cảm nhận được sự phát triển của chính mình."

(trái) Sato, (giữa) Di trú, (phải) vuông
Tôi đã yêu cầu ba người viết về những gì tôi muốn truyền đạt cho các sinh viên.
Square (phải) viết "học tập" và nói, "Sau khi gia nhập công ty, tôi đã học liên tiếp, giống như tôi đã làm ở trường đại học. Iwarai (Chu), người đã viết "cá nhân", nói: "Tôi đã chọn Fuji Electric làm công ty có thể sử dụng cá nhân của riêng tôi." Sato (trái) "lan truyền sâu sắc nhiều kiến ​​thức." Ông nói rằng ông nhận ra thông qua dự án này rằng cách tốt nhất để nghiên cứu và phát triển là xây dựng đều đặn những điều cơ bản và đều đặn.

Công nghệ tạo ra năng lượng thế hệ tiếp theo cuối cùng, "Green Hydrogen", là một thẻ Trump làm giảm chi phí và cho phép sản xuất và tiêu thụ hydro địa phương, và nhanh chóng tiến triển decarbon hóa. Sự phát triển đang được tiến hành, nhưng mục tiêu hiện có thể nhìn thấy từ xa. Với mục đích ra mắt thị trường vào năm 2030, các đội của Kaku và những người khác tiếp tục phát triển các thiết bị điện phân nước AEM.