A Toyota megkezdte a vállalat motomacsi üzemében (Toyota City, Japán) telepített nagynyomású kombinált energiafejlesztő rendszerének tesztüzemét. A hibrid energiafejlesztő rendszer szilárd oxidos üzemanyagcella és mikro-gázturbinákat alkalmaz. A tesztüzemben belső energiafejlesztőként fogják hasznosítani a rendszert, hogy teszteljék és kiértékeljék hatásfokát, teljesítményét és tartósságát.
A hibrid energiafejlesztő rendszer a földgáz reformálása során kivont hidrogént és szén-monoxidot felhasználva üzemanyagcella technológiát és mikro-gázturbinát kombinálva valósítja meg a kétlépcsős energiafejlesztést; a rendszer névleges teljesítménye 250 kW. A berendezés kogenerációs rendszerű (kombinált hő- és energiatermelés), így képes hasznosítani az elektromos energia előállítása során keletkező hulladékhőt. A hibrid rendszer a kétfázisú energiafejlesztésnek köszönhetően magas energiatermelési hatásfokkal (55%) bír; a kogenerációs funkció pedig még tovább növeli az összesített hatásfokot (65%). Éppen ezért a Toyota olyan hatékony technológiaként pozicionálja a rendszert, amely hozzájárulhat a csekély környezeti terhelésű társadalom céljának megvalósításához. A készülékben megtermelt elektromos energiát és hulladékhőt a motomacsi üzem hasznosítja. A frissen bevezetett hibrid energiafejlesztő rendszer a Toyota, annak leányvállalata, a Toyota Turbine and Systems, valamint a Mitsubishi Hitachi Power Systems közös fejlesztésében jött létre.
A Toyota a jövőben folytatja a hidrogén technológia hatékony felhasználási módjainak fejlesztését és bevezetését célzó kezdeményezések támogatását, miközben folyamatosan ellenőrzi a hibrid energiafejlesztő rendszer bevezetése és demonstrációs működtetése során elért eredményeket. A 2015-ben meghirdetett környezetvédelmi kihívás 2050 program egyik fontos célkitűzése: a gyártólétesítmények zéró CO2-kibocsátást célzó kezdeményezések terén komoly előrelépést testesít meg a fejlesztés.
Különbségek az üzemanyagcellák között
| Szilárd oxidos üzemanyagcella | Polimer elektrolit üzemanyagcella | |
| Üzemi hőmérsékletek | Magas (700 – 1000°C) | Alacsony (70 – 90°C) |
| Alkalmazás | A legkülönfélébb területeken, a kompakt méretektől (háztartási) a nagyszabású (ipari energiaellátás) rendszerekig. | Kisebb léptékű felhasználásra (háztartási, gépkocsi) alkalmas |
| Jellemzői | Kiváló energiafejlesztési hatásfok
Nincs szükség platina katalizátorra |
Alacsony üzemi hőmérséklet
Könnyen indítható és leállítható |
A hibrid energiafejlesztő rendszer áttekintése
(1) A földgáz (CH4) üzemanyagcellában történő reformálása során hidrogén (H2) és szén-monoxid (CO) keletkezik.
(2) Az üzemanyagcellában a hidrogén, a szén-monoxid és a mikro-gázturbina által szállított, sűrített levegőben megtalálható oxigén (O2) kémiai reakcióba lép egymással.
(3) Az energiafejlesztés során fel nem használt üzemanyagot (H2 és CO) az energiafejlesztés során keletkező hővel és nagynyomású kipufogógázzal együtt a mikro-gázturbinához vezetik.
(4) A visszamaradt üzemanyagot a mikro-gázturbinában égetik el, ennek forgása során elektromos áram keletkezik.
(5) Az égési folyamat során keletkezett kipufogógázból visszanyerik a hulladékhőt.
