Bắt đầu phát triển một đơn vị trình diễn cho Tàu Sản xuất Amoniac Xanh "GAPS"
Aizawa Koatsu lắp đặt mô-đun sản xuất nhiên liệu trên thân nổi hoàn toàn bằng bê tông năng lượng gió ngoài khơi cấp 10MW
Xây dựng chuỗi cung ứng hydro xanh từ năng lượng gió ngoài khơi
Công ty TNHH Bê tông Aizawa Koatsu (có trụ sở tại Thành phố Tomakomai, Chủ tịch: Yoshihiro Aizawa) đã lắp đặt một mô-đun sản xuất amoniac loại thùng chứa ngoài khơi trong một thân nổi bán phụ bằng bê tông hoàn toàn hỗ trợ gió ngoài khơi cấp 10MW. Chúng tôi đã bắt tay vào phát triển mô hình trình diễn “Tàu sản xuất amoniac xanh” (mã phát triển: GAPS), sẽ được lắp đặt và trực tiếp sản xuất và lưu trữ amoniac xanh trên biển.
Starfire Energy Inc. của Denver, Colorado, Hoa Kỳ, có công nghệ sản xuất amoniac xanh từ điện, nước và không khí ở áp suất thấp và tiết kiệm năng lượng, và Syzygy Plasmonics Inc., ở Houston, Texas, Hoa Kỳ, có công nghệ xúc tác để chuyển amoniac thành hydro với năng lượng cực thấp., tương ứng. Năng lượng tái tạo có nguồn gốc từ phong điện ngoài khơi được tạm thời chuyển đổi thành nhiên liệu xanh, vận chuyển, hydro xanh cấp pin nhiên liệu được tạo ra ngay trước khi sử dụng, và cung cấp cho các phương tiện chạy pin nhiên liệu FCV nhằm mục đích xây dựng mô hình dây chuyền.
Tàu sản xuất amoniac xanh GAPS tàu đầu tiên "MIKASA"
■ Hydro xanh là lý tưởng, nhưng không thể vận chuyển
Amoniac (NH3), giống như hydro, không thải ra CO2 khi đốt cháy và có mật độ năng lượng cao hơn so với pin lithium-ion hoặc hydro nén / lỏng, khiến nó trở thành nhiên liệu xanh đầy hứa hẹn có thể thay thế dầu mỏ. Ngoài việc được sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu, nó còn có thể được chuyển đổi thành hydro (H2).
Hầu hết sản lượng điện gió được lên kế hoạch hiện nay được giả định sử dụng bằng cách kết nối nó với lưới điện của công ty điện lực. Một chuỗi cung ứng hydro chi phí thấp, an toàn và có tính khả thi cao nên được xây dựng để chuyển hydro thành nhiên liệu, lưu trữ trong xe tăng, vận chuyển nó bằng đường bộ và đường biển, và chuyển nó thành hydro cấp pin nhiên liệu ngay trước khi sử dụng.
Bản thân hydro là năng lượng xanh tối thượng, nhưng một phương pháp thực tế để vận chuyển và sử dụng nó một cách an toàn và thuận lợi vẫn chưa được thiết lập.
Bằng cách áp dụng phương pháp sử dụng amoniac được sản xuất từ năng lượng gió ngoài khơi làm chất mang hydro, (1) năng lượng điện có thể được lưu trữ liên tục làm nhiên liệu mà không phải lo lắng về sự biến động của sản lượng phát điện từ gió (liên tục sản xuất nhiên liệu trên biển trong 24 giờ) Mỏ dầu xanh ngoài khơi) 2. Chi phí liên quan đến vận chuyển hydro có thể giảm xuống còn khoảng một phần bảy, và một chuỗi cung cấp hydro chi phí thấp, an toàn và ổn định có thể được xây dựng ở các khu vực nhu cầu phân tán 3. Tăng áp suất trong các trạm dịch vụ hydro ( SS) Nó giúp loại bỏ nhu cầu lưu trữ khối lượng lớn hydro, giúp giảm kích thước của hydro SS xuống quy mô của các trạm xăng hiện tại và thời gian nạp hydro, vốn là một vấn đề, có thể được giảm xuống như cũ hoặc thời gian ngắn hơn khi tiếp nhiên liệu xăng.
Chúng tôi tin rằng chúng ta cần khẩn trương tạo ra một mạng lưới cung cấp năng lượng đa dạng và cân bằng, trong đó "điện" và "nhiên liệu", "lưới điện" và "ngoại lưới" cùng tồn tại và bổ sung cho nhau. Chúng tôi tin tưởng rằng nguồn cung cấp hydro mới này dây chuyền sẽ trở thành một “năng lượng mỏng” mở đường cho sự tự chủ về năng lượng và khử cacbon ở Nhật Bản vốn không phụ thuộc vào nhập khẩu nhiên liệu hóa thạch.
Một công ty mục đích đặc biệt (tên tạm thời: Shin-Energy Inc.) sẽ sớm được thành lập để phát triển máy trình diễn GAPS và tạo mẫu mô-đun sản xuất amoniac và hydro, và chúng tôi sẽ tiến hành trong khi tìm kiếm các nhà đầu tư và đối tác từ các công ty kinh doanh trong và ngoài nước. Một số lượng lớn các tàu sản xuất amoniac xanh với cối xay gió khổng lồ 10 MW sẽ trôi nổi trong lãnh hải của Nhật Bản. Đây là một ý tưởng để phát triển một máy trình diễn dựa trên
■ Cấu trúc thân nổi của "MIKASA" sử dụng đầy đủ công nghệ bê tông tiên tiến
MIKASA là một cấu trúc nổi nửa chìm khổng lồ với các phao nổi bằng bê tông được bố trí ở các đỉnh của một tam giác đều với chiều dài cạnh là 68m. Điểm độc đáo là các mô-đun sản xuất amoniac dạng container quốc tế được gắn trên các dầm cọc có đường kính siêu lớn. phục vụ như kết nối các thành viên. Đó là một thiết kế.
Phần phao nổi là một khối trụ có đường kính 18m, cao 42m, và một tấm phên có đường kính 28m. Máy in 3D bê tông ép khung tường sau đó lấp đầy và tích hợp bê tông kết cấu, do đó không cần ván khuôn thép, rút ngắn thời gian xây dựng và giảm chi phí. Để nâng cao hiệu quả hoạt động của phần thân nổi, bên trong khung tường được đổ bê tông nhẹ, đáy được làm lồi để tạo kết cấu chịu được áp lực nước mạnh.
GAPS là một phần thân nổi nửa chìm với tất cả các thành viên được làm bằng bê tông.
Một lực lớn tác dụng lên phao nổi do gió và lực sóng. Để chống lại lực đó, người ta sử dụng phương pháp ứng suất trước sau để nén bê tông theo phương thẳng đứng, tránh cho vật nổi bị nứt. Ngoài ra, bê tông tự phục hồi "Basilisk HA" (số đăng ký NETIS: HK-220003-A), được phát triển bởi công ty chúng tôi có thể tự động sửa chữa các vết nứt do sự trao đổi chất của vi khuẩn, đảm bảo an toàn hơn nữa cho phần thân nổi.
Hình dạng nổi
Đối với các cấu kiện dầm kết nối ba cột nổi, cọc PHC cực lớn (Cọc bê tông cường độ cao kéo thành sẵn) với đường kính 1.200 mm, có khả năng sản xuất hàng loạt tiêu chuẩn, được sử dụng. Bằng cách sắp xếp các cọc PHC và các bộ phận liên kết bằng bê tông đúc sẵn theo mô hình lưới và đặt ứng suất trước theo mọi hướng, một mô hình thân nổi mạnh mẽ và khổng lồ được xây dựng.
Cọc φ1.200 PHC được sử dụng làm bộ phận kết nối (Nhà máy Bibai)
Bằng cách sử dụng bê tông toàn phần cho các thành phần thân nổi, vật liệu có thể được cung cấp từ khắp nơi trong nước và việc xây dựng bến tàu dễ dàng hơn so với xây dựng cảng cơ sở cho thân nổi bằng thép, dẫn đến việc sản xuất hàng loạt các thân nổi.
■ Năng lượng Starfire
Mô-đun sản xuất amoniac xanh của MIKASA đang được phát triển với sự hợp tác của Starfire Energy Inc., một công ty khởi nghiệp ở Colorado, Hoa Kỳ. Lò phản ứng Amoniac xanh của Starfire có thể xử lý năng lượng dao động từ năng lượng gió và công nghệ xúc tác sáng tạo của nó, không giống như phương pháp thông thường của Haber-Bosch, chuyển đổi 1 kg amoniac xanh thành 14 kWh, bao gồm cả quá trình điện phân nước. Nó có thể được sản xuất với rất ít điện năng.
Lò phản ứng Amoniac Starfire
Hệ thống này bao gồm tổng cộng 10 loại bình chứa, bao gồm lò phản ứng amoniac: bình chứa RE, thiết bị sản xuất hydro là nguyên liệu thô cho amoniac: bình chứa H2, thiết bị sản xuất nitơ: bình chứa N2 và thiết bị lọc nước biển thiết bị là nguyên liệu thô cho hydro: một thùng chứa RO. Được định cấu hình và có dây nối sẵn và được làm mạnh để dễ dàng kết nối từng thùng chứa tại chỗ.
Mô-đun sản xuất Amoniac được chứa trong Starfire
Giả sử lắp đặt một tuabin gió cấp 10MW, công suất sản xuất amoniac xanh của MIKASA là khoảng 1.700 tấn mỗi năm. Sáu bể chứa 50 kℓ được bố trí và có thể bảo quản trong khoảng 40 ngày.
■ Syzygy Plasmonics
Để chiết xuất hiệu quả hydro từ amoniac được vận chuyển trên đất liền, chúng tôi đã hợp tác với Syzygy Plasmonics Inc. ở Houston, Texas, Hoa Kỳ, để phát triển một hệ thống nhỏ gọn nhỏ gọn sử dụng lò phản ứng quang xúc tác hiện đại để sản xuất pin nhiên liệu- loại hydro từ amoniac với năng lượng cực ít. Chúng tôi đang tiến hành phát triển thiết bị trình diễn hydro SS (trạm dịch vụ) thế hệ tiếp theo.
Hình ảnh hệ thống lò phản ứng hydro quang xúc tác Syzygy
Công nghệ quang xúc tác LED được gọi là "lò phản ứng ăng-ten", kết hợp các hạt nano xúc tác thông thường (lò phản ứng) và các hạt nano plasmonic lớn hơn (ăng-ten), chuyển đổi 1kg hydro thành chỉ 23kWh điện. Nó đã được chứng minh là có thể chuyển đổi từ amoniac với hàm lượng cao độ tinh khiết 99,999%. Đây là mức tiết kiệm điện đáng kinh ngạc từ 20% trở xuống so với phương pháp sản xuất hydro sử dụng điện phân nước, và hoàn toàn khác với các nhà máy lớn được trang bị động cơ đốt trong như nhà máy nhiệt điện, làm cho nó nhỏ gọn và thân thiện với môi trường. mở đường cho một hệ thống sản xuất hydro phi tập trung.
Hình ảnh TEM của lò phản ứng quang xúc tác LED và các hạt nano quang xúc tác
■ Chuỗi cung cấp hydro phân tán được tạo ra bởi năng lượng gió ngoài khơi và amoniac
Amoniac xanh được sản xuất trên tàu GAPS được thu gom và vận chuyển bởi một tàu chở amoniac với trọng lượng 1.000 tấn và được lưu giữ tại cảng gần nhất. Tàu chở amoniac vận chuyển nhiên liệu nguyên gốc đến hydro SS, và ngay trước khi được sử dụng, nó được chuyển hóa thành hydro trong lò phản ứng tiên tiến của Syzygy và cung cấp cho xe nâng FCV và FC.
Chúng tôi sẽ xây dựng một chuỗi giá trị năng lượng kiểu ngoài khơi và ngoài lưới là vô song trên thế giới bằng cách liên kết công nghệ mô-đun sản xuất amoniac và hydro được hỗ trợ bởi công nghệ xúc tác sáng tạo với công nghệ thân nổi toàn bê tông quy mô lớn gia tăng.
Mô hình chuỗi cung ứng hydro sử dụng amoniac làm chất mang hydro
■ Trên đất liền, phương pháp xây dựng tháp gió lai PC "VT"
Mặt khác, đối với năng lượng gió trên bờ, tháp gió thép cấp 80m sẽ được nâng lên thành tháp bê tông dự ứng lực (PC) 120m, tăng hiệu suất phát điện của mỗi tháp lên hơn 4 lần. ”Ventus Turris” ( thường được gọi là VT) đang được đưa vào sử dụng thực tế.
Cấu trúc của VT
Kể từ tháng 4 năm 2020, chúng tôi đã hoàn thành mô hình hàng loạt của tuabin gió chung 5,8 MW (đường kính cánh quạt 155 m) với sự hợp tác của các nhà sản xuất thiết bị điện gió lớn ở nước ngoài và chúng tôi là một trong ba tổ chức chứng nhận lớn nhất thế giới. Chúng tôi đã bắt đầu Phân tích cấu trúc cần thiết để được chứng nhận thiết kế với Tổ chức DNV (trụ sở tại Oslo, Na Uy), và xác minh ứng suất tối đa do lực ngang tạo ra trong bão và động đất và vị trí xảy ra. Hướng tới việc phổ biến toàn diện mô hình tháp 120m thế hệ tiếp theo (cuối những năm 2020), chúng tôi sẽ hợp tác với các công ty điện lực, nhà sản xuất máy phát điện gió và các công ty xây dựng để phát triển các chi tiết cho việc xây dựng thiết bị trình diễn. đang có kế hoạch bước vào giai đoạn thiết kế.
Kết quả phân tích FEM
Ngoài ra, Aizawa Koatsu Concrete, một nhà sản xuất bê tông toàn diện có trụ sở tại Hokkaido, thánh địa của năng lượng gió trên bờ, không chỉ thiết kế và sản xuất các thành phần PC cho VT, mà còn có một nhà máy chuyên dụng về cọc chỉ có thể cung cấp φ 1.200 siêu lớn -cọc đường kính ở Hokkaido. Chúng tôi cũng thiết kế và sản xuất các sản phẩm ống khói để truyền tải điện và cống hộp cho đường hầm, đồng thời cung cấp các giải pháp tổng thể cho việc xây dựng trang trại điện gió, bao gồm cả bảo trì lưới điện.
Giải pháp tổng thể của AIZAWA
■ Triển lãm tại WIND EXPO Fall 2022, một triển lãm điện gió quốc tế bắt đầu vào ngày mai
Chúng tôi sẽ tham dự WIND EXPO Fall 2022 lần thứ 2 - [Quốc tế] Triển lãm Sản xuất Điện từ Gió -, một triển lãm quốc tế về công nghệ sản xuất điện từ gió, sẽ được tổ chức tại Makuhari Messe trong ba ngày bắt đầu từ ngày mai, 31 tháng 8 (Thứ Tư). Tôi sẽ triển lãm. Tại địa điểm này, chúng tôi sẽ giới thiệu con tàu sản xuất amoniac xanh đầu tiên GAPS "MIKASA" và phương pháp xây dựng tháp gió lai PC "VT" trong khi xem các bảng điều khiển và video. Chúng tôi mong đợi để nhìn thấy bạn ở đó.
■ Giới thiệu về Bê tông áp suất cao Aizawa
Dựa trên triết lý Đổi mới, Thách thức và Niềm tin, chúng tôi là nhà sản xuất bê tông toàn diện hoạt động để tạo ra giá trị doanh nghiệp mới bằng cách kết hợp vật liệu bê tông và công nghệ tiên tiến. Bê tông tự phục hồi (Basilisk) tự sửa chữa các vết nứt bằng cách sử dụng chức năng trao đổi chất của vi khuẩn và xi măng khô nhanh
Tận dụng sự hợp tác trong ngành-học viện với MIT và Đại học Công nghệ Delft, v.v., chúng tôi sẽ nhanh chóng tung ra các cải tiến mới như máy in 3D bê tông sử dụng vật liệu từ ngành vật liệu truyền thống và tiếp thị đổi mới tập trung vào vật liệu thông minh từ ngành vật liệu truyền thống. Chúng tôi đang thiết lập DX cho nhóm. Doanh thu thuần (chưa hợp nhất) cho năm tài chính 3/2 là 20,3 tỷ yên. 647 nhân viên.
(Các câu hỏi liên quan đến thông cáo báo chí này)
■ Công ty TNHH Bê tông áp suất cao Aizawa
Trụ sở Kinh doanh Phát triển Giám sát Công nghệ Máy tính: Kenji Yamamoto (080-2863-4147)
■ Công ty TNHH Bê tông áp suất cao Aizawa
Nhà chiến lược bộ phận bán hàng phát triển: Katsushi Maeda (080-2863-4126)
■ Giám đốc Viện Nghiên cứu Kỹ thuật Aizawa: Ryo Aoki (080-2863-4151)
