La empresa japonesa Yanmar Power Technology ha anunciado la adaptación del sistema de celdas de combustible de hidrógeno de Toyota para su implementación en aplicaciones marítimas. Para ello, tomará como base la tecnología que actualmente se encuentra implementada en el Toyota Mirai, que en la segunda mitad de 2020 tiene prevista una renovación completa. La empresa japonesa reescalará la tecnología para poder alcanzar mayores autonomías de crucero y lo instalará en una embarcación en la que realizará pruebas reales durante la segunda mitad de 2020 y principios de 2021.
En el transporte marítimo, las emisiones de óxidos de azufre nocivos (SOx) y óxidos nitrosos (NOx) contribuyen en gran medida a las emisiones mundiales de estos gases tóxicos. Las regulaciones ambientales marinas se han endurecido en todo el mundo y la implementación de áreas de control de emisiones ha comenzado a tener efecto sobre las operaciones de los buques. El fabricante japonés Yanmar ha recurrido hasta ahora al desarrollo de motores de combustible dual y tecnologías de motores diésel cada vez más limpias para afrontar las demandas de sus clientes. Sin embargo, esta tecnología no es suficiente para alcanzar el objetivo de la Organización Marítima Internacional de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) a cero a fines de este siglo.
Yanmar confía en el hidrógeno como la tecnología que puede reducir los niveles de emisiones empleando combustibles no fósiles y ya ha comenzado el desarrollo de trenes motrices bajo esta tecnología. Para ello, ha recurrido al fabricante de automóviles que más ha invertido en ella: Toyota. Ambas empresas han firmado un memorándum de entendimiento para desarrollar un sistema de celdas de combustible de hidrógeno para aplicaciones marítimas basado en componentes del sistema de celdas de combustible de hidrógeno del Mirai.
Componentes mecánicos de la pila de combustible del Toyota Mirai.
La primera generación del Toyota Mirai vio la luz en noviembre de 2014 en el Salón del Automóvil de Los Ángeles. Técnicamente, el Mirai cuenta con dos depósitos de hidrógeno que pesan 87,5 kilogramos, con capacidad para almacenar 122,4 litros de hidrógeno, que pesa 4,7 kilogramos una vez almacenado a 700 bares de presión. Estructuralmente los tanques están compuestos por dos capas de plástico más una tercera reforzada con fibra de carbono.
El Mirai toma oxígeno del aire, al que hace pasar por un radiador. En la pila de combustible, que pesa 56 kilogramos, se combina con el hidrógeno procedente de los tanques para producir la electricidad que alimenta el motor eléctrico de 155 CV de potencia. El resultado de este proceso químico es agua, el único resultado que sale del tubo de escape del Mirai. Para la segunda mitad de 2020 está prevista la segunda generación del Toyota Mirai, que logrará una autonomía un 30% mayor que la que se obtiene con el actual, lo que supondría aproximadamente 650 kilómetros con cada carga de hidrógeno.
Toyota Mirai.
La pila de combustible que desarrollarán Yanmar y Toyota necesita ser escalada para alcanzar una autonomía de crucero superior a la que se logra en el Mirai. Yanmar instalará este nuevo sistema de celdas de combustible en un barco creado para este propósito y arrancará las pruebas de campo reales, que finalizarán a finales del año fiscal 2020 (marzo de 2021). Además, la compañía planea expandir posteriormente esta tecnología para otro tipo de aplicaciones.
En 2018, Japón puso en marcha un proyecto de investigación para el desarrollo de las directrices de seguridad de los barcos propulsados por pilas de combustible de hidrógeno apoyado por su Ministerio de Tierra, Infraestructura, Transporte y Turismo. Yanmar y Toyota Tsusho, una filial comercial de Toyota, investigaron de manera conjunta la aplicación de sistema de pila de combustible de hidrógeno de 60 kW de potencia que acabó implementado en una embarcación real. El prototipo se desarrolló y probó en condiciones reales, para verificar los requisitos de seguridad tanto para el sistema de pila de combustible de hidrógeno como para el sistema de batería de iones de litio.
Barco de pruebas de Yanmar para para el desarrollo de las directrices de seguridad de los barcos propulsados por pilas de combustible de hidrógeno.
