Konstrukcja opracowana przez Toyotę, w dziewięćdziesięciu proc. opiera się na komponentach zestawu ogniw paliwowych drugiej generacji, stosowanych w sedanie Toyota Mirai i autobusie miejskim Toyota SORA. Elektrolizer powstał w ramach współpracy Toyoty z firmą DENSO i samorządem prefektury Fukushima, której celem jest dekarbonizacja produkcji przemysłowej przy użyciu produkowanego lokalnie wodoru.

Lokalna produkcja wodoru bez emisji i bez konieczności transportu

Prototyp elektrolizera zostanie zamontowany w marcu tego roku w fabryce DENSO Fukushima, gdzie będzie poddany testom oraz posłuży jako instalacja poglądowa dla innych producentów zainteresowanych dekarbonizacją własnych zakładów. Urządzenie będzie wytwarzało wodór bezemisyjnie w procesie elektrolizy wody, przy użyciu energii odnawialnej. W ten sposób firma DENSO uzyska ekologiczne paliwo, które zastąpi gaz ziemny w jednym z pieców gazowych.

Program pilotażowy w fabryce DENSO, spółki należącej do Toyota Group, pozwoli opracować łatwy w instalacji, kompleksowy system bezemisyjnej produkcji wodoru i jego wykorzystania w procesach przemysłowych. Toyota planuje wprowadzić go do swoich fabryk i zakładów produkcyjnych spółek zależnych, a jednocześnie chce zainteresować tym rozwiązaniem innych producentów z różnych branż i regionów.

Elektrolizer wody zbudowany z komponentów ogniw paliwowych

Nowy elektrolizer wody ma wymiary 2,3 m na 5,8 m i 2,8 m wysokości. Może wytwarzać około 8 kg wodoru na godzinę. Do jego produkcji będą używane te same maszyny, które służą do montażu ogniw paliwowych. Pozwoli to na masową produkcję elektrolizerów przy niskich kosztach i w konsekwencji – na zwiększenie wykorzystania zielonego wodoru w przemyśle.

Kluczowym elementem konstrukcji elektrolizera jest membrana polimerowa (Proton Exchange Membrane). Udowodniła ona swoją wydajność i trwałość w 20 000 seryjnie produkowanych samochodów, których napędy zawierają łącznie ponad 7 milionów ogniw paliwowych. Innym sprawdzonym elementem ogniw paliwowych są także komponenty z tytanu, dzięki którym ogniwa Toyoty zachowują niemal stuprocentową wydajność nawet po osiemdziesiąt tys. godzin pracy, czyli 27 latach codziennej pracy przez osiem godzin na dobę. Teraz to samo rozwiązanie trafiło do nowego elektrolizera wody.

Przemysł neutralny klimatycznie dzięki technologiom wodorowym

Fabryka DENSO Fukushima służy jako zakład testowy w realizowanym przez Toyota Group programie dekarbonizacji produkcji przemysłowej. W DENSO Fukushima opracowywane są rozwiązania, które w następnej kolejności zostaną wprowadzone do pozostałych fabryk Toyota Group. Projekt budowy elektrolizera wody na bazie technologii ogniw paliwowych oraz jego instalacji w zakładzie produkcyjnym został dofinansowany przez Organizację Rozwoju Nowych Technologii Energetycznych i Przemysłowych (NEDO).

Toyota nawiązała współpracę z prefekturą Fukushima w czerwcu 2021 roku. Ich celem jest budowa w regionie kompleksowego wodorowego ekosystemu, obejmującego lokalną produkcję wodoru, jego dystrybucję oraz wykorzystanie w przemyśle, transporcie i do zasilania osiedli mieszkaniowych. Toyota traktuje wodór jako niezbędny element strategii odchodzenia od paliw kopalnych i osiągnięcia neutralności klimatycznej. Firma koncentruje się na rozwoju i popularyzacji technologii wodorowych w różnych gałęziach transportu, w tym w samochodach osobowych, ciężarówkach, autobusach, pociągach i jachtach, a także w zastosowaniach stacjonarnych, takich jak generatory prądu. W tym celu Toyota współpracuje z różnymi partnerami przemysłowymi w dziedzinach produkcji, transportu, przechowywania i wykorzystania wodoru.