Notizia

Aug 13, 2023

Cella a combustibile a idrogeno da 100 kW

Aiming to achieve both carbon neutrality and sustainable

Mirare a raggiungere sia la neutralità del carbonio che una crescita economica sostenibile

Istituto di tecnologia di Tokio

immagine: Le foto della piattaforma "Cella a combustibile a idrogeno da 100 kW - gemello digitale" per ottimizzare la progettazione e il controllo di una cella a combustibile a idrogeno da 100 kW che cerca di bilanciare la neutralità del carbonio e il vantaggio economico mescolando energia rinnovabile. idrogeno/idrogeno plastico di scarto.vedere di più

Crediti: Professor Manabu Ihara del Tokyo Institute of Technology

Il Tokyo Tech InfoSyEnergy Research and Education Consortium, la Tokyo Tech Academy of Energy and Informatics (capo del consorzio e direttore dell'Accademia Manabu Ihara, prof.) e diverse aziende come Toshiba Corporation e Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation stanno sviluppando congiuntamente una piattaforma "Cella a combustibile a idrogeno da 100 kW - gemello digitale" per ottimizzare la progettazione e il controllo di una cella a combustibile a idrogeno da 100 kW che cerca di bilanciare la neutralità del carbonio e il vantaggio economico mescolando idrogeno di energia rinnovabile/idrogeno di plastica di scarto. Hanno installato la piattaforma nell'edificio Tokyo Tech Environmental Energy Innovation (EEI) e hanno avviato il funzionamento della piattaforma.

Si prevede che l’idrogeno generato dalle energie rinnovabili contribuirà alla neutralità del carbonio. Tuttavia, al momento, l’introduzione non sta procedendo come previsto a causa di motivi quali il costo elevato dell’elettrolizzatore ad acqua e l’incompatibilità delle dimensioni dell’elettrolizzatore. Pertanto, al fine di aumentare gli incentivi per l’introduzione dell’idrogeno come tecnologia per la neutralità del carbonio, questo sistema produce idrogeno fornendo elettricità dalle celle solari nell’edificio EEI a un elettrolizzatore d’acqua di piccola capacità. Mescola inoltre un rapporto appropriato di idrogeno prodotto dai rifiuti di plastica (prodotto dalla decomposizione termica dei rifiuti di plastica, dallo steam reforming, dalla reazione di spostamento e dal processo di raffinazione; Resonac Holdings Corporation) e lo fornisce alla cella a combustibile a idrogeno. L'energia proveniente dalla cella a combustibile sarà fornita all'edificio EEI e al campus, e il calore di scarto sarà fornito al sistema di condizionamento dell'aria dell'edificio EEI (riscaldamento e raffreddamento centralizzato) per un utilizzo avanzato del calore di scarto.

Mirando sia alla neutralità del carbonio che alla crescita economica sostenibile, il sistema è il primo al mondo a mescolare idrogeno da energia rinnovabile e idrogeno da plastica di scarto, fornire la miscela a una cella a combustibile e collegarla al sistema di climatizzazione dell'edificio per un uso avanzato dell'elettricità e calore. Andando avanti, mirano a stabilire un modello di utilizzo dell’energia dell’idrogeno urbano che mescoli e ottimizzi adeguatamente l’idrogeno globale e l’idrogeno locale.

Il sistema è collegato al sistema energetico intelligente Ene-Swallow® che esegue il controllo del taglio dei picchi presso il Campus Ookayama del Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech). I suoi dati operativi dettagliati in tempo reale vengono accumulati in un database e utilizzati come big data energetici per la ricerca e la formazione congiunte tra industria e mondo accademico. Inoltre, il rapporto di miscelazione dell’idrogeno da energia rinnovabile e dell’idrogeno plastico di scarto da fornire alla cella a combustibile può essere controllato in tempo reale da Ene-Swallow®. In futuro, l'acquisizione di dati dettagliati consentirà di progettare e controllare la capacità dei dispositivi del sistema. In quanto gemello digitale a zero emissioni di carbonio (Ene-Swallow® Digital Twin), una piattaforma che può essere integrata e collegata con l'obiettivo di raggiungere una crescita economica sostenibile e a zero emissioni di carbonio, lavoreranno per un ulteriore avanzamento e promozione come parte della ricerca e sviluppo per "Carbon -gemello digitale neutrale con il nucleo dei bigdata energetici" nell'area di missione del programma JST-MIRAI "Advanced Intelligent Information Society" (responsabile del programma: Eisaku Maeda).

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Informazioni sull'Istituto di tecnologia di Tokyo Tokyo Tech è all'avanguardia nella ricerca e nell'istruzione superiore come principale università per la scienza e la tecnologia in Giappone. I ricercatori della Tokyo Tech eccellono in campi che vanno dalla scienza dei materiali alla biologia, all'informatica e alla fisica. Fondata nel 1881, Tokyo Tech ospita oltre 10.000 studenti universitari e laureati all'anno, che diventano leader scientifici e alcuni degli ingegneri più ricercati nel settore. Incarnando la filosofia giapponese del "monotsukuri", che significa "ingegno tecnico e innovazione", la Tokyo Techcommunity si impegna a contribuire alla società attraverso una ricerca ad alto impatto. https://www.titech.ac.jp/english/