DENSO esplora la tecnologia delle celle elettrolitiche a ossidi solidi per produrre idrogeno verde
La sperimentazione, che sarà condotta presso lo stabilimento DENSO di Hirose in Giappone, includerà un test di verifica con l'utilizzo dell'idrogeno verde prodotto in un prototipo di linea di schede elettriche*2 e accelererà gli sviluppi tecnologici dell'azienda per raggiungere la neutralità delle emissioni di carbonio entro il 2035.
Per garantire il raggiungimento di questo obiettivo, DENSO sta perseguendo attivamente iniziative in tre aree chiave: Il monozukuri (produzione), i prodotti per la mobilità e l'uso dell'energia e l'utilizzo dell'energia dell'idrogeno sono essenziali per il raggiungimento di questo obiettivo, in quanto non emette CO2 quando viene bruciato e può generare una notevole quantità di energia.
Per creare una catena di approvvigionamento di idrogeno, DENSO si sta impegnando nello sviluppo di tecnologie relative alla produzione, allo stoccaggio, al trasporto e all'utilizzo dell'idrogeno. Nell'ambito di questi sforzi, l'impianto di Hirose, che è la fabbrica modello dell'azienda per l'utilizzo dell'idrogeno verde nel settore della produzione di semiconduttori, effettuerà una verifica della produzione di idrogeno verde con la tecnologia SOEC e della sua applicazione nel settore della produzione.
In termini di produzione di idrogeno, DENSO produrrà idrogeno all'interno dello stabilimento utilizzando il suo SOEC, un dispositivo che produce in modo efficiente idrogeno verde attraverso l'elettrolisi mantenendo una temperatura elevata costante di circa 700°C e che incorpora varie tecnologie derivate dai componenti automobilistici, come le tecniche di gestione termica per il controllo delle temperature interne, la tecnologia ceramica per un'elettrolisi efficiente ad alte temperature e la tecnologia di espulsione*3 che ricicla il vapore non reagito all'interno del dispositivo.
Inoltre, in termini di utilizzo dell'idrogeno, l'idrogeno verde prodotto dal SOEC sarà utilizzato nella linea di produzione prototipale delle schede elettriche, in particolare nel processo di saldatura per l'assemblaggio dei componenti delle stesse, dove l'idrogeno è tradizionalmente utilizzato come agente riducente per rimuovere l'ossido di saldatura e migliorare l’unibilità. Oltre alla linea esistente che utilizza idrogeno acquistato all'esterno, verrà creata una nuova linea che utilizza idrogeno verde prodotto dal SOEC, ma entrambe le linee verranno utilizzate contemporaneamente per verificare la stabilità della produzione ed esaminare l'impatto dell'idrogeno verde prodotto dal SOEC sulla qualità delle schede elettriche.
Inizialmente, il SOEC utilizzerà come fonte di energia elettrica l'elettricità verde acquistata all'esterno, ma nel 2025 DENSO prevede di iniziare a sostituirla con la propria elettricità verde generata dall’impianto fotovoltaico all'interno dello stabilimento di Hirose.
Il progetto idrogeno verde mira ad affrontare le sfide dei costi associati al trasporto dell'idrogeno, stabilendo un modello di produzione e consumo locale, che prevede la produzione di idrogeno verde utilizzando un SOEC all'interno della fabbrica e il suo consumo interno, con l'intenzione di integrare l'esperienza e la tecnologia accumulata nella produzione di semiconduttori presso lo stabilimento di Hirose con le conoscenze acquisite da questa verifica, per applicarle infine alla produzione di massa in futuro.
Sulla base delle intuizioni e dei risultati ottenuti nello sviluppo di prodotti automobilistici, DENSO intende continuare a esplorare il potenziale dell'idrogeno verde nel settore manifatturiero e contribuire alla creazione di una società a emissioni zero.
*1 SOEC (Solid Oxide Electrolysis Cell - celle elettrolitiche a ossidi solidi): Un dispositivo che funziona ad alte temperature utilizzando una membrana ceramica come elettrolita per elettrolizzare il vapore acqueo e produrre idrogeno. Sebbene esistano altri metodi per la produzione di idrogeno, come l'elettrolisi dell'acqua alcalina, che utilizza un liquido alcalino come elettrolita, e l'elettrolizzatore PEM (Proton Exchange Membrane - membrana di scambio protonico), che utilizza una membrana polimerica come elettrolita, il SOEC utilizzato in questa verifica ha il vantaggio di richiedere meno energia elettrica per l'elettrolisi rispetto a questi altri metodi. Tuttavia, da marzo 2023, DENSO Fukushima Corporation e Toyota Motor Corporation stanno conducendo una verifica congiunta utilizzando elettrolizzatori PEM.
*2 Scheda elettrica: Componente di un inverter che aziona il motore nei veicoli ibridi o elettrici. Questo prodotto controlla l'inverter attivando e disattivando rapidamente l'alimentazione, con conseguente miglioramento dell'efficienza del carburante e del risparmio energetico.
*3 Tecnologia di espulsione: Una tecnologia che ricircola il vapore acqueo scaricato all'interno dell'apparecchiatura.
Bibliografia
Per ulteriori informazioni sull’impegno di DENSO per raggiungere la neutralità delle emissioni di carbonio, visitare "DRIVEN BASE", che fa parte del sito web di DENSO, per leggere i seguenti articoli:
Superare gli ostacoli alla realizzazione di una società dell'idrogeno, una luce di speranza per la decarbonizzazione:
https://www.DENSO.com/global/en/driven-base/project/hydrogen_society/
DENSO si è messa alla prova nello sviluppo di un sistema di celle elettrolitiche a ossidi solidi in vista di un futuro di società dell'idrogeno: https://www.DENSO.com/global/en/driven-base/tech-design/soec/
Eliminare completamente le inefficienze attraverso un'evoluzione senza soluzione di continuità dai materiali ai sistemi - Iniziativa DENSO per sviluppare sistemi SOEC:
https://www.DENSO.com/global/en/news/newsroom/2023/20230519_g02/
Ulteriori dettagli sul programma Aftermarket DENSO sono disponibili online all’indirizzo: www.denso-am.eu/it