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Toyota, sistema di celle a combustibile per le navi: debutto sulla Energy Observer

Toyota ha sviluppato un innovativo sistema di celle a combustibile dedicato alle imbarcazioni; il debutto è avvenuto a bordo del catamarano Energy Observer.

Toyota, sistema di celle a combustibile per le navi: debutto sulla Energy Observer
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Filippo Vendrame
Filippo Vendrame
Pubblicato il 4 feb 2020

Toyota ha sviluppato un sistema di celle a combustibile da applicare alle imbarcazioni. Non è un mistero che il costruttore giapponese punti moltissimo sulla tecnologia ad idrogeno. Al riguardo, si pensi all'innovativa Toyota Mirai la cui seconda generazione è stata annunciata da poche settimane.

Toyota ha quindi voluto trasformare il catamarano Energy Observer in una vera e propria nave del futuro. Toyota ha, infatti, installato all'interno di questa speciale imbarcazione il suo nuovo dispositivo a celle a combustibile. Energy Observer è una nave a propulsione elettrica del futuro che sfrutta un mix di tecnologie rinnovabili ed un sistema che produce idrogeno partendo dall'acqua di mare.

L'imbarcazione navigherà per raggiungere 50 Paesi e 101 porti durante il suo viaggio per dimostrare che un mondo pulito non è solo possibile ma anche che le continue innovazioni possono aprire le porte ad una nuova espansione economica. Toyota e Energy Observer hanno lavorato a stretto contatto per capire come un sistema di celle a combustibile a idrogeno potesse essere adattato alle applicazioni marittime.

Il sistema di celle a combustibile specifico per il settore marittimo è stato sviluppato dalla Toyota Technical Center Europe in sette mesi. Questa tecnologia ha richiesto una completa riprogettazione del sistema, seguito dalla costruzione e installazione di un modulo compatto per celle a combustibile.

Tutto questo è stato realizzato utilizzando componenti introdotte per la prima volta nella Toyota Mirai che sono state inserite in un modulo più compatto adatto per applicazioni marittime. Questo progetto dimostra la flessibilità della tecnologia delle celle a combustibile che può adattarsi a molteplici ambiti e non solamente a quello dell'automobile.

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Commenti Regolamento
F
Francesco Renato 01 Jan 1970 @ 00:00

Pensavo fossi un ingegnere, mi accorgo che non sei neanche un tecnico, comunque ,,,obbedisco!

M
Maurizio Mugelli 01 Jan 1970 @ 00:00

le hai contate tutte tu eh?

ma se non sai cosa dire, perche' non la smetti di dire putt4nate?

F
Francesco Renato 01 Jan 1970 @ 00:00

Quello che gli uomini osservano da sempre però non è la morte termica dell'universo ma un cielo pieno di stelle, se l'universo andasse verso la morte termica le stelle dovrebbero diminuire di numero nel corso del tempo.

M
Maurizio Mugelli 01 Jan 1970 @ 00:00

cosa c'e' di piu' isotropo di una morte termica dell'universo? tutto quanto equalizzato a radiazione infrarossa a bassissima energia.

F
Francesco Renato 01 Jan 1970 @ 00:00

Il tuo pensiero è conforme alle teorie scientifiche oggi più accreditate, credi nel bing bang, nell'espansione dell'universo, nell'entropia, io no, io credo che l'universo sia isotropo e che in natura nulla si crea e nulla si distrugge, tutto si trasforma.

M
Maurizio Mugelli 01 Jan 1970 @ 00:00

gli impianti fotovoltaici hanno una soglia minima sotto la quale non e' possibile che funzionino - c'e' una soglia minima sotto la quale -NIENTE- funziona perche' l'energia richiesta per il lavoro e' superiore a quella prodotta.
i buchi neri hanno un raggio di azione inferiore alla velocita' di espansione dell'universo e comunque "sudano" radiazione hawking, non sono eterni.

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

Se mentre navighi consumi 100 volte l'energia che hai raccolto con i pannelli solari è un problema eccome, a meno che non la fai navigare soltanto un giorno al mese. L'idrogeno, purtroppo, occupa tantissimo spazio e quindi o lo si comprime a pressioni elevatissime in bombole molto robuste e pesanti o lo si conserva in forma liquida, niente affatto facile visto che deve mantenere una temperatura inferiore a -250° sotto zero.

F
Francesco Renato 01 Jan 1970 @ 00:00

Ti dimentichi che i banali impianti fotovoltaici trasformano i fotoni in energia elettrica, ti dimentichi che i buchi neri non sono un capriccio della natura ma sono gli "inceneritori" che assicurano il riciclaggio perenne dell'essere, il nulla naturalmente non esiste.

M
Maurizio Mugelli 01 Jan 1970 @ 00:00

si trasforma -come-?
ti dimentichi del piccolo particolare che questo genere di trasformazione avviene spontaneamente soltanto con enormi densita' di energia.
se hai un fotone disperso nel nulla, secondo te diventa una stella spontaneamente?
non diciamo idiozie.

F
Francesco Renato 01 Jan 1970 @ 00:00

Mi pare che sei tu che vaneggi, come fai ad affermare che i fotoni non possono essere recuperati, non conosci l'effetto fotoelettrico? In natura nulla si crea e nulla si distrugge, TUTTO si trasforma.

m
mashiro84 01 Jan 1970 @ 00:00

Sto ipotizzando senza saperne più di tanto:
l'efficienza della generazione su una barca potrebbe non essere un problema (perché il tempo che sta al sole è pressoché infinito); magari le dimensioni del serbatoio/batteria invece rendono più facile lo stoccaggio dell'idrogeno.

M
Maurizio Mugelli 01 Jan 1970 @ 00:00

allora, matematica di base: ogni stella consuma idrogeno (o elio/carbonio in fase terminale) per mantenere la fusione, parte di questo idrogeno non diventa elio ma viene disperso sotto forma di fotoni che non possono venire recuperati
quindi se hai un totale, non puoi incrementarlo (l'energia non si crea) e ne disperdi una certa percentuale ogni secondo, cosa ottieni alla fine?

non esiste prova per chi non ha fatto neppure le elementali e non conosce le sottrazioni.
chi sa un minimo di matematica ci arriva.

in altre parole, stai vaneggiando

A
Aristarco 01 Jan 1970 @ 00:00

Se hai 10 minuti leggiti il funzionamento della.mirai

A
Alessandro 01 Jan 1970 @ 00:00

Non capisco perchè debba servire una batteria. Per gli sbalzi di tensione? o perchè la cella a combustibile produce più energia del necessario?

F
Francesco Renato 01 Jan 1970 @ 00:00

L'universo non si troverà mai alla stessa temperatura, temperatura minima causata dall'entropia con conseguente impossibilità di qualsiasi trasformazione, per il semplice motivo che le stelle producono nuovo calore in continuazione e non esiste alcuna prova che il numero di queste centrali nucleari naturali sia in diminuizione, anzi l'universo si presenta isotropo.

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

Stai sparando c#####e a raffica. Con la radiazione infrarossa ci riscaldi l'acqua in un motore a vapore e ottieni energia meccanica, dove ti sei inventato che non si può trasformare?

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

Ecco, bravo, visto che non lo so spiegami cosa direbbero secondo te questi postulati

M
Maurizio Mugelli 01 Jan 1970 @ 00:00

quindi stai contraddicendoti, l'energia secondo te si crea dal niente.
permettimi di dissentire.
per quanto vale tutto il resto che hai scritto e' palesemente irrilevante, rimane il problema che l'energia a bassissima densita' non e' recuperabile e ogni forma di lavoro, incluse stelle e buchi neri, ne genera costantemente, inevitabilmente, per tutta la loro vita.

s
simone pnacciah 01 Jan 1970 @ 00:00

Ci sono le emissioni di energia quasar , magnetar e pulsar che vanno contro il principio che l'universo abbia energia finita , oltretutto c'è tutta la parte della materia oscura che all'oggi è praticamente non conosciuta...... io direi di avere meno certezze nelle argomentazioni..... il più è tutto da scoprire...considerando che 100 anni fa e non chissà quando , molti degli argomenti che adesso maneggiate come pane e prosciutto erano ignoti...

M
Maurizio Mugelli 01 Jan 1970 @ 00:00

pura e semplice densita' energetica, al di sotto di una certa soglia il limite di efficienza e' inferiore al lavoro prodotto.nessuno dice che non e' possibile usare radiazioni infrarosse per generare lavoro ma c'e' un limite a quanto puoi sfruttarle quindi tutto quello che e' al di fuori di quel limite e' entropia.

Q
QuelMattacchioneDiJohnMalkovic 01 Jan 1970 @ 00:00

ma se le celle a combustibile poi inquinano in maniera esagerata sia per produrre che per smaltire le membrane.... 🤦‍♂️

F
Francesco Renato 01 Jan 1970 @ 00:00

Dei postulati cui tu hai risposto, evidentemente senza capire un tubo.

F
Francesco Renato 01 Jan 1970 @ 00:00

Il principio di entropia postula che i raggi infrarossi non si possono trasformare, si tratta di un postulato indimostrato che contrasta con i postulati di Lavoisier e di Einstein, perché mai la radiazione infrarossa non dovrebbe essere trasformabile a differenza delle altre radiazioni?

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

Di quali postulati vai cianciando?

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

E perché no? Magari non la prossima, ma qualche nave con questo sistema esiste già. E poi per alimentare le celle a combustibile si potrebbe adoperare anche il metano, producendo l'idrogeno direttamente a bordo

F
Francesco Renato 01 Jan 1970 @ 00:00

Quale fisica? Non ti sei accorto che il principio di entropia contraddice con i postulati di Lavoisier e di Einstein?

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

Ci sono già le batterie. L'idrolisi ha una resa del 70% massimo, le fuel cell del 60%, alla fine del giro hai perso metà dell'energia. Le batterie sprecano molto meno

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

Considerando l'articolo ed il tuo primo messaggio c'entra benissimo. Purtroppo non sono dotato di preveggenza per poter leggere quello che non hai ancora scritto

a
axoduss 01 Jan 1970 @ 00:00

Me la immagino la prossima nave Costa da 20.000 passeggeri che va a celle a combustibile

M
Maurizio Mugelli 01 Jan 1970 @ 00:00

idiozie.
le stelle disperdono un quantitativo enorme di energia in energia termica che non viene recuperata, ogni volta che una stella muore soltanto una piccola percentuale della massa originaria diventa nube stellare che va a generarne nuove.

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

Meno male che sei arrivato tu a riscrivere la fisica...

G
Giulk since 71' 01 Jan 1970 @ 00:00

Il problema è che il metano in larga parte proviene da fonti fossili, il bio gas e ancora molto marginale, ergo non è una cosa su cui si può puntare per il futuro

F
Francesco Renato 01 Jan 1970 @ 00:00

No, l'universo non ha un unico centro di trasformazione, ma innumerevoli centri di trasformazione, quando una stella muore in una parte dell'universo, in un'altra parte dell'universo una nuova stella nasce cosicché la trasformazione è perenne.

M
Maurizio Mugelli 01 Jan 1970 @ 00:00

ogni trasformazione di stato, ogni lavoro ha sempre una dispersione termica, una perdita di efficienza.
sempre.
quella energia persa non puoi recuperarla, non esiste un processo efficiente al 100%.
qesta e' l'entropia.
di conseguenza e' soltanto una questione di tempo, prima o poi l'universo sara' interamente composto di radiazione infrarossa - ovviamente come dici l'energia totale dell'universo non sara' variata, solo la sua forma.

A
Aristarco 01 Jan 1970 @ 00:00

La batteria resta indispensabile anche se più piccola

A
Aristarco 01 Jan 1970 @ 00:00

Lo so é il motivo per cui ho messo gli "

F
Francesco Renato 01 Jan 1970 @ 00:00

Fesserie, è il concetto stesso di entropia che non è razionale, è vero invece che in natura nulla si crea e nulla si distrugge, tutto si trasforma, l'energia si può traformare in materia e viceversa.

M
Maurizio Mugelli 01 Jan 1970 @ 00:00

perche' un milione di piccoli motori, oltremodo limitati da vincoli di peso e volume per essere utilizzabili su un mezzo mobile, inquineranno sempre piu' di un singolo motore un milione di volte piu' potente, anche a pari tecnologia e anche considerando la perdita di carico nel trasporto.

M
Maurizio Mugelli 01 Jan 1970 @ 00:00

l'universo non e' un moto perpetuo, l'entropia avanza inarrestabile, non puoi invertirla.

F
Francesco Renato 01 Jan 1970 @ 00:00

Il moto perpetuo è possibile, l'universo è in moto perpetuo, non è possibile il moto senza consumo di energia.

M
Maurizio Mugelli 01 Jan 1970 @ 00:00

la barca e' praticamente coperta di celle fotovoltaiche su tutta la superficie piu' ha delle vele generatrici (praticamente dei generatori eolici verticali) enormi, solo che sole e vento sono fonti energetici intermittenti e quindi non garantiscono copertura totale.
avendo energia disponibile ma ad intermittenza la scelta delle celle combustibili rispetto ad un grosso sistema di batterie ha senso, e' una soluzione che richiede molto volume ma relativamente poco peso rispetto ad una batteria al litio (o simili) e su una barca e' meglio sprecare volume che incrementare la massa.

purtroppo non ho trovato dati tecnici, solo roba per la stampa quindi i dettagli non ci sono al momento.

F
Francesco Renato 01 Jan 1970 @ 00:00

Non è necessario scomodare l'antimateria, che è più rara delle mosche bianche, basta la fusione nucleare, data per imminente nel secolo scorso, se ne sono perse le tracce.

M
Maurizio Mugelli 01 Jan 1970 @ 00:00

celle combustibili.

non avviene una combustione, non e' un motore, "Il principio di funzionamento di una cella a combustibile è cosìdescrivibile: il combustibile, idrogeno, viene fornito all’elettrodonegativo dove si ossida a ione H+ (protone) con cessione di elettroni. Gli elettroni fluiscono nel circuito esterno e producono lavoro elettrico, per poi giungere al catodo dove riducono l’ossigeno a ione OH− (ossidrile). Il circuito è chiuso dal trasporto di ioni da un elettrodo all’altro attraverso l’elettrolita."
il risultato e' acqua.

il vantaggio delle celle combustibili rispetto ad un motore termico e' l'efficienza energetica, con un limite teorico circa doppio rispetto al ciclo termico, il loro limite al momento e' di massa, ovvero una cella combustibile a pari potenza prodotta pesa e ha un volume molto superiore ad un motore termico, cosa poco pratica ad esempio in una autovettura ma non molto rilevante su una nave.

F
Flow Flow il figlio dei fiori 01 Jan 1970 @ 00:00

Si ma la batteria è minuscola, la si usa solo per avere la corrente necessaria per fare andare i motori, con la cella a combustibile non puoi tirare su la corrente più di tanto, ma può produrre moltissima energia dall'idrogeno.
In pratica in questa barca hanno sostituito le batterie come magazzino di energia prodotta dai pannelli con l'idrogeno!

F
Francesco Renato 01 Jan 1970 @ 00:00

No, qui le batterie sono sostituite da celle a combustibile idrogeno, abbiamo un meraviglioso laboratorio sperimentale navigante dove l'energia solare viene utilizzata per ottenere idrogeno dall'idrolisi dell'acqua di mare, l'idrogeno viene immesso nelle fuel cell che producono l'energia elettrica necessaria per alimentare il motore.

A
Aristarco 01 Jan 1970 @ 00:00

gli idrocarburi non sono sostenibili e mai lo saranno

A
Aristarco 01 Jan 1970 @ 00:00

l'idrogeno lo "bruci" per creare energia da immagazzinare in batterie che muovono un motore elettrico, almeno questo è il principio delle auto ad idrogeno

A
Alessandro 01 Jan 1970 @ 00:00

no, se sfrutti l'idrogeno per stoccare energia. Al posto di produrre elettricità da stoccare nelle batterie per poi trasformarla in moto, usi l'elettricità per "creare" l'idrogeno (che conservi) e poi quest'ultimo lo "bruci" per creare moto.
P.S. Non sono un fisico, la mia è solo una supposizione

S
Serendipity 01 Jan 1970 @ 00:00

il discorso è molto più articolato e non devi solo guardare la parte finale dell'utilizzo del combustibile per determinarne la propria sostenibilità ambientale.

S
Serendipity 01 Jan 1970 @ 00:00

??? e cosa c'entra con quello che ho scritto ???

S
Serendipity 01 Jan 1970 @ 00:00
A
Aristarco 01 Jan 1970 @ 00:00

le batterie sono sempre necessarie, il motore è elettrico e di notte non si produce energia

S
Serendipity 01 Jan 1970 @ 00:00

Di fatti per autotrazione non ha nessun vantaggio.

S
Serendipity 01 Jan 1970 @ 00:00

Che ad ora il più conveniente è scinderlo dal metano!

l
laguna182✔ᵛᵉʳᶦᶠᶦᵉᵈ 01 Jan 1970 @ 00:00

Magari in questo modo non c'è bisogno delle pesanti e ingombranti batterie?...L'elettricità prodotta dai pannelli fotovoltaici viene utilizzata per produrre idrogeno che a sua volta viene stoccato.
è un'ipotesi..

m
mashiro84 01 Jan 1970 @ 00:00

Ma un pannello solare nelle lunghe soste esposto al sole può caricare il serbatoio del catamarano scindendo l'acqua di mare.
Probabilmente ci vogliono giorni ma è anche vero che la barca è esposta al sole diretto più o meno 12 ore al giorno per tutto l'anno.

C
COSWORTHGU 01 Jan 1970 @ 00:00

Nella teoria i pannelli fotovoltaici dovrebbero fornire l'energia necessaria all'elettrolisi creando idrogeno dall'acqua..
Effettivamente la stessa energia poteva essere usata per la propulsione..
Considerando anche il peso dell'attrezzatura

P
Pip 01 Jan 1970 @ 00:00

Fatemi capire, è una barca che produce lo stesso idrogeno che usa per muoversi?
O c'è un errore nella traduzione, o in Toyota le leggi della fisica non sono di casa.

Sono più propenso a scommettere sul primo caso...

J
Jotaro 01 Jan 1970 @ 00:00

🤦‍♂️🤦‍♂️🤦‍♂️🤦‍♂️🤦‍♂️🤦‍♂️🤦‍♂️🤦‍♂️🤦‍♂️🤦‍♂️ Hahahahahaahaha!!!!!!!!!!!

T
T. P. 01 Jan 1970 @ 00:00

certo l'hai cancellata con il pennarello blu!!!
si vede chiaramente! :)

J
Jotaro 01 Jan 1970 @ 00:00

Miwa anche attualmente mi fa lanciare i miei di componenti. :D

J
Jotaro 01 Jan 1970 @ 00:00

Quale targa? Non vedo nessuna targa!

T
T. P. 01 Jan 1970 @ 00:00

hai notato che koji ha nascosto la targa? :)

G
Giulk since 71' 01 Jan 1970 @ 00:00

Chissà se lancia anche i componenti xD

Miwa lanciami le celle a combustibileeeeeeee

A
Aristarco 01 Jan 1970 @ 00:00

perchè l'efficienza energetica di un motore elettrico è almeno 3 volte quella di un termico, e pure le turbine delle grandi centrali elettriche sono molto più efficienti, quindi è inutile sprecarlo bruciandolo in milioni di piccoli motori inefficienti

𝓐
𝓐𝓭𝓻𝓲𝓪𝓷𝓸 జ్ఞ‌ా 01 Jan 1970 @ 00:00

Perché estrarre il petrolio, raffinarlo, e portarlo a casa tua non inquina, giusto?

V
Vittorio C. 01 Jan 1970 @ 00:00

Sarebbe meglio un reattore materia\antimateria.
Con quello si ha che tutto il carburante si converte in energia e nessuno scarto.
Efficienza totale.
(Se solo si potesse)

D
DjMarvel 01 Jan 1970 @ 00:00

lo stesso motivo per cui ora si usano le batterie. Perché inquinare da una parte per andare in elettrico dall'altra? Meglio usare direttamente il petrolio per generare energia.

J
Jotaro 01 Jan 1970 @ 00:00
G
Giulk since 71' 01 Jan 1970 @ 00:00

Beh da quel poco che so, l'idrogeno e ricavabile da molti modi diversi

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

La combustione dell'idrogeno può generare al massimo la stessa energia che è stata necessaria per separarlo dall'ossigeno, in pratica molto meno. Il moto perpetuo non è possibile, rassegnati

F
Flyn 01 Jan 1970 @ 00:00

Non ne avevo la minima idea o.o Che senso ha cosi'? Non vale la pena usare il metano a questo punto?

S
Serendipity 01 Jan 1970 @ 00:00

Se si riuscisse a scindere l'idrogeno dall'acqua con grande efficienza diventerebbe il combustibile perfetto.
Purtroppo la realtà è che la maggior parte di idrogeno in commercio viene scissa dal metano