Hydrogen er et drivstoff som ikke gir CO₂-utslipp ved forbrenning, og dette er en avgjørende egenskap som gir mange potensielle bruksområder innenfor en rekke felt. DENSO Fukushima er fast bestemt på å utnytte dette potensialet, og lanserte derfor et demonstrasjonsprosjekt i mars 2023 for å teste muligheten for å bruke hydrogenenergi i Tamura.
Prosjektet representerer en innsats fra DENSO, DENSO Fukushima og Toyota Motor Corporation, og omfatter produksjonen av grønt hydrogen til bruk «på stedet» – et viktig skritt mot karbonnøytralitet i produksjonsanlegg. Den kunnskapen og innsikten som genereres gjennom disse testene, inngår også i en større overordnet visjon. Å etablere en Fukushima-basert modell for lokal produksjon av hydrogen til lokalt forbruk.
Karbonnøytralitet, fabrikkene først
Da den japanske regjeringen i oktober 2020 kunngjorde målet om å oppnå karbonnøytralitet innen 2050, satte den en klar retning for landet. Og oppgaven med å eliminere CO₂-utslippene ble raskt en prioritet som preget samtalene på tvers av ulike bransjer. Arbeidet med avkarbonisering er spesielt viktig for Japans produksjonsindustri, som står for anslagsvis 40 % av CO₂-utslippene innenlands. Med tanke på hydrogenets potensial til å kompensere for og eliminere utslipp, er det pågående prosjektet ved DENSO Fukushima i tråd med denne innsatsen for å skape karbonnøytrale fabrikker. Målet er først å bruke hydrogen til å avkarbonisere anleggsdriften, og deretter å etablere et lokalt energisystem der lokalt produsert hydrogen forbrukes i regionen.
Den første tilnærmingen innebærer energisparing; energiforbruket i fabrikkene kartlegges for å identifisere og redusere sløsing med energi. Neste skritt er å produsere mer fornybar energi på stedet, og DENSO Fukushima har allerede installert en rekke sol- og vindkraftanlegg, med planer om å produsere enda mer strøm via egne solcellepaneler i nær fremtid.
Fornybar energi spiller en nøkkelrolle i den tredje tilnærmingen, som innebærer overgangen til fornybare kilder, til elektrisitet som leveres fra det eksterne nettet.
Den fjerde tilnærmingen fokuserer på bruk av hydrogen som erstatning for LPG til å produsere varmeenergi til produksjon. Fordi blant de ulike bilkomponentene som produseres ved DENSO Fukushima, er varmevekslere (radiatorer) og klimaanleggsmoduler, som begge krever spesielt mye varme i produksjonen.
Som en del av den pågående innsatsen for å redusere utslippene vil en del av denne prosessen gå over fra gassdrevne til elektriske ovner, mens hydrogen vil erstatte LPG som drivstoff i anleggets etterforbrenningsovn*, som brukes til å rense utslippsgasser fra anlegget. Ved å ta i bruk vannelektrolyseutstyr utviklet av Toyota Motor Corporation, basert på teknologien fra brenselcellebilen MIRAI, skal DENSO Fukushima-anlegget produsere sitt eget hydrogen lokalt.
Brenselceller produserer elektrisitet ved å kombinere hydrogen og oksygen, mens vannelektrolyse produserer hydrogen og oksygen. Reaksjonene i de to prosessene er med andre ord omvendte, mens den overordnede strukturen i hovedsak er den samme. Ved å gjenbruke teknologien fra MIRAI-bilene til å lage vannelektrolyseutstyr og standardisere materialer og komponenter, kan det være mulig å lage et svært pålitelig system for hydrogenproduksjon til en relativt lav kostnad.
Strømmen som genereres på stedet fra fornybare energikilder, brukes til å produsere «grønt» hydrogen*, og det resulterende drivstoffet blir også lagret lokalt. Det lagrede hydrogenet leveres deretter til fabrikken når produksjonslinjene trenger det. Dette betyr at alle trinn som er nødvendige for å få en komplett forsyningskjede – produksjon, lagring, transport og bruk, kan etableres lokalt. Hvis dette initiativet viser seg å være vellykket, vil det være et viktig skritt på veien mot et lokalt energisystem.
I dag er karbonnøytralitet i ferd med å bli inngangsbilletten til næringslivet for produsenter, og hvis de ikke reduserer karbonavtrykket sitt, kan de snart oppleve å ikke få solgt produktene sine. Det er derfor DENSO etterstreber å skape argumenter for karbonnøytrale fabrikker, og gjøre sitt for å beskytte produksjonen på lang sikt.
Å finne den beste løsningen for hydrogen
Utsiktene til lokalprodusert hydrogen til lokalt forbruk, gir løfter om en betydelig og vidtrekkende innvirkning på både samfunn og industri. Veien mot dette målet er imidlertid ikke uproblematisk, for det er mange utfordringer som må overvinnes. Fra tekniske problemer til kostnadsrelaterte bekymringer. For at hydrogen skal bli en del av hverdagen, må vi dessuten finne de mest effektive bruksområdene for det. For selv om hydrogen har mange fordeler som energikilde, er det ikke nødvendigvis egnet til å erstatte alle andre alternativer.
Sannheten er at selv i noen av Fukushima-prosjektets testanlegg drives ovnene som brukes til oppvarming av visse produkter, av fornybare energikilder og ikke av hydrogen. Hvorfor det? Jo, fordi i noen tilfeller er det faktisk bedre å bruke ren strøm direkte når det er behov for det.
I motsetning til hydrogen representerer imidlertid elektrisitet et lagringsproblem. Solcellepaneler kan produsere mye strøm i lange perioder med sol, men all denne overskuddsenergien går til slutt til spille hvis ikke mye av den brukes umiddelbart. Med mindre solenergien brukes til å lage hydrogen, som er en måte å utnytte fordelene ved hydrogen på.
En global visjon for Fukushimas lokale energimodell
Hvis innsatsen for å implementere en hydrogenbasert lokal energimodell lykkes i Fukushima, vil det bane vei for å utvide denne tilnærmingen til hele landet. Fukushima-prefekturet og Toyota Motor Corporation har erklært at de vil samarbeide om å finne bruksområder for hydrogen i samfunnet.
De ambisiøse planene deres innebærer at de først retter seg mot byer med rundt 300.000 innbyggere for å skape en modell for en hydrogeninkluderende livsstil, for deretter å rulle ut modellen i byer av samme størrelse over hele Japan. I Fukushima-prefekturet finnes det tre slike byer – Fukushima, Koriyama og Iwaki, så den første innsatsen for sosial implementering vil bli satt inn her, med videre regional ekspansjon etter hvert. I tillegg ser de for seg en lysende fremtid der japansk hydrogenteknologi og den lokale produksjons- og forbruksmodellen kan deles med resten av verden.
Historien om dette lokale hydrogenproduksjons- og forbruksprosjektet, som har gått fra å være et lokalt initiativ i Fukushima til å bli et landsomfattende prosjekt i Japan og til slutt en global bevegelse, er full av muligheter for å endre fremtiden vår.
* Etterforbrenningsovnen, som er utviklet i samarbeid med Chugai Ro Co, tar inn avgassene fra industriovner og antenner dem på nytt for å eliminere hydrokarboner, karbonmonoksid og andre stoffer i gassene.
* «Grønt hydrogen» er betegnelsen på «rent» hydrogen produsert fra fornybare energikilder som sol- og vindkraft, uten CO₂-utslipp under hele produksjonsprosessen.
Du finner flere detaljer om DENSOs ettermarkedstilbud her!
