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Aug 13, 2023

Pila de combustible de hidrógeno de 100 kW

Con el objetivo de lograr tanto la neutralidad en carbono como la sostenibilidad

Con el objetivo de lograr tanto la neutralidad en carbono como el crecimiento económico sostenible

Instituto de Tecnología de Tokio

imagen: Las fotos de la plataforma "Pila de combustible de hidrógeno de 100 kW - gemelo digital" para optimizar el diseño y control de una celda de combustible de hidrógeno de 100 kw que busca equilibrar la neutralidad de carbono y la ventaja económica al mezclar energías renovables. hidrógeno/residuos de hidrógeno plástico.ver más

Crédito: Profesor Manabu Ihara del Instituto de Tecnología de Tokio

El Consorcio de Investigación y Educación de Tokyo Tech InfoSyEnergy, la Academia de Energía e Informática de Tokyo Tech (Jefe del Consorcio y Director de la Academia Manabu Ihara, Prof.) y varias empresas como Toshiba Corporation y Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation están desarrollando conjuntamente una plataforma "Pila de combustible de hidrógeno de 100 kW - gemelo digital" para optimizar el diseño y el control de una celda de combustible de hidrógeno de 100 kw que busca equilibrar la neutralidad de carbono y la ventaja económica al mezclar hidrógeno de energía renovable e hidrógeno plástico residual. Instalaron la plataforma en el edificio Tokyo Tech Environmental Energy Innovation (EEI) y comenzaron a operar la plataforma.

Se espera que el hidrógeno generado por energía renovable contribuya a la neutralidad de carbono. Sin embargo, en el momento actual, la introducción no avanza como se esperaba debido a razones como el alto costo del electrolizador de agua y la incompatibilidad de los tamaños de electrolizadores. Por lo tanto, con el fin de aumentar los incentivos para introducir el hidrógeno como tecnología de carbono neutralidad, este sistema produce hidrógeno mediante el suministro de electricidad a partir de celdas solares en el Edificio EEI a un electrolizador de agua de pequeña capacidad. También mezcla una proporción apropiada de hidrógeno producido a partir de desechos plásticos (producido por descomposición térmica de desechos plásticos, reformado con vapor, reacción de cambio y proceso de refinación; Resonac Holdings Corporation) y lo suministra a la celda de combustible de hidrógeno. La energía de la celda de combustible se suministrará al edificio EEI y al campus, y el calor residual se suministrará al sistema de aire acondicionado del edificio EEI (calefacción y refrigeración central) para la utilización avanzada del calor residual.

Con el objetivo tanto de la neutralidad de carbono como del crecimiento económico sostenible, el sistema es el primero en el mundo en mezclar hidrógeno de energía renovable e hidrógeno plástico residual, suministrar la mezcla a una celda de combustible y conectarla al sistema de aire acondicionado del edificio para un uso avanzado de la electricidad. Y calor. En el futuro, su objetivo es establecer un modelo de utilización de energía de hidrógeno urbano que mezcle y optimice adecuadamente el hidrógeno global y el hidrógeno local.

El sistema está conectado al sistema de energía inteligente Ene-Swallow® que realiza el control de corte de picos en el campus de Ookayama del Instituto de Tecnología de Tokio (Tokyo Tech). Sus datos de operación detallados en tiempo real se acumulan en una base de datos y se utilizan como grandes datos de energía para la investigación y la educación conjuntas entre la industria y la academia. Además, la proporción de mezcla de hidrógeno de energía renovable e hidrógeno plástico residual que se suministrará a la celda de combustible se puede controlar en tiempo real desde Ene-Swallow®. En el futuro, la adquisición de datos detallados permitirá diseñar y controlar la capacidad del dispositivo del sistema. Como gemelo digital neutro en carbono (Ene-Swallow® Digital Twin), una plataforma que se puede integrar y vincular con el objetivo de lograr un crecimiento económico sostenible y neutro en carbono, trabajarán para un mayor avance y promoción como parte de la I + D para "Carbon -gemelo digital neutral con el núcleo de bigdata de energía" en el área de misión del Programa JST-MIRAI "Sociedad de la información inteligente avanzada" (Oficial de programa: Eisaku Maeda).

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Acerca del Instituto de Tecnología de Tokio Tokyo Tech se encuentra a la vanguardia de la investigación y la educación superior como la universidad líder en ciencia y tecnología en Japón. Los investigadores de Tokyo Tech se destacan en campos que van desde la ciencia de los materiales hasta la biología, la informática y la física. Fundada en 1881, Tokyo Tech alberga a más de 10 000 estudiantes de pregrado y posgrado por año, quienes se convierten en líderes científicos y algunos de los ingenieros más buscados en la industria. Encarnando la filosofía japonesa de "monotsukuri", que significa "ingenio técnico e innovación", la Tokyo Techcommunity se esfuerza por contribuir a la sociedad a través de una investigación de alto impacto.https://www.titech.ac.jp/english/

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