Thí nghiệm trình diễn thành công đầu tiên của Nhật Bản về máy sưởi phản lực đốt hydro - Góp phần trung hòa carbon và cải thiện an toàn tại nơi làm việc -

Thí nghiệm trình diễn thành công đầu tiên của Nhật Bản về máy sưởi phản lực đốt hydro - Góp phần trung hòa carbon và cải thiện an toàn tại nơi làm việc -
Công ty TNHH Nikko

Ngày 28 tháng 2 năm 2024 15:00

　Công ty TNHH Xây dựng Miyasaka (Trụ sở chính: Thành phố Obihiro, Hokkaido; Chủ tịch kiêm Tổng giám đốc điều hành: Miyasaka Toshifumi, sau đây gọi là "Công ty TNHH Xây dựng Miyasaka"), Công ty TNHH Nikko (Trụ sở chính: Thành phố Akashi, Tỉnh Hyogo; Chủ tịch kiêm Tổng giám đốc điều hành: Tsuji Masaru; Mã chứng khoán: 6306, sau đây gọi là "Nikko") và Công ty TNHH Kanamoto (Trụ sở chính: Thành phố Sapporo, Hokkaido; Chủ tịch kiêm Tổng giám đốc điều hành: Kanemoto Tetsuo; Mã chứng khoán: 9678, sau đây gọi là "Kanamoto") đã tiến hành thử nghiệm trình diễn lò sưởi phản lực đốt hydro*1 đầu tiên của Nhật Bản*2, "Hydro H2eat," tại hai công trường xây dựng ở khu vực Tokachi từ thứ Ba, ngày 6 tháng 2 đến thứ Sáu, ngày 9 tháng 2.
　Thí nghiệm sử dụng hydro trung tính carbon từ Trang trại hydro Shikaoi (thị trấn Shikaoi) và xác nhận quá trình đốt cháy ổn định.

*1Tính đến tháng 2 năm 2024, theo nghiên cứu của Nikko. Là máy sưởi phun khí nóng trực tiếp.

*2 Máy sưởi phản lực là máy sưởi không khí ấm thương mại được sử dụng ở các vùng lạnh. Chúng được sử dụng để sưởi ấm các sự kiện ngoài trời và bảo dưỡng bê tông tại các công trường xây dựng. Theo truyền thống, chúng sử dụng dầu hỏa làm nhiên liệu.

　Với thành công của thí nghiệm trình diễn này, chúng tôi sẽ thúc đẩy việc sử dụng rộng rãi hơn sản phẩm này như một thiết bị sưởi ấm không gian không chỉ tại các công trường xây dựng ở các vùng lạnh giá, nơi mà sản phẩm này vốn không thể thiếu cho đến nay, mà còn tại các sự kiện ngoài trời, trường học, v.v.

■ Bối cảnh phát triển

Hokkaido đang thực hiện nhiều biện pháp khác nhau nhằm mục đích hiện thực hóa "Hokkaido không carbon", đồng thời thúc đẩy quá trình khử cacbon, phục hồi kinh tế và phát triển khu vực bền vững, đồng thời tận dụng tối đa các nguồn năng lượng tái tạo dồi dào và các bể chứa carbon như rừng của tỉnh.

Đặc biệt, khu vực Tokachi đang chứng kiến sự tiến bộ trong việc thúc đẩy sử dụng hydro trung tính carbon dựa trên sản xuất và tiêu thụ tại địa phương, bắt đầu với Trang trại Hydro Shikaoi (Thị trấn Shikaoi), nơi sản xuất hydro trung tính carbon có nguồn gốc từ phân gia súc.

Tuy nhiên, do giá hydro trung hòa carbon cao nên việc sử dụng hiệu quả loại khí này trong công nghiệp vẫn chưa có nhiều tiến triển và hiện chính phủ đang tìm kiếm những ứng dụng khác cho loại khí này.

Trong số đó, Miyasaka Construction Industry tập trung vào máy gia nhiệt phản lực, một thiết bị thiết yếu cho các công trường xây dựng ở vùng lạnh. Máy gia nhiệt phản lực không cần nhiều nhiên liệu, nên có thể được sử dụng với giá nhiên liệu thấp, đồng thời góp phần nâng cao an toàn lao động.

Nikko, công ty có chuyên môn trong việc phát triển thiết bị đốt cháy hydro, đã được Miyasaka Construction yêu cầu phát triển máy sưởi phản lực.

■ Vai trò của từng công ty

Nikko bắt đầu phát triển máy sưởi tia hydro vào tháng 9 năm 2023 và sau khi tiến hành thử nghiệm đốt cháy nội bộ, đã hoàn thành việc phát triển nguyên mẫu vào tháng 1 năm 2024.

Miyasaka Construction đã tạo điều kiện cho Nikko kiểm tra máy gia nhiệt phản lực tại chỗ và hiểu biết của người sử dụng để đảm bảo quá trình phát triển diễn ra suôn sẻ.

Kanamoto không chỉ cung cấp thiết bị thí nghiệm mà còn chia sẻ kiến thức của mình với tư cách là người sử dụng.

Sau đó, vào tháng 2 năm 2024, Nikko, Miyasaka Construction và Kanamoto đã cùng nhau tiến hành một thí nghiệm trình diễn và đã thành công.

■ Tổng quan về máy gia nhiệt tia hydro

Tên sản phẩm: "Hydro H2eat"

Hydro H₂eat

▶Nhiên liệu sử dụng: Hydro

▶Công suất tỏa nhiệt tối đa: 35kW

▶Mức tiêu thụ nhiên liệu tối đa: 11,7Nm³/h

▶Phạm vi đầu ra hydro: 1:10

Phạm vi nhiệt độ thay đổi: 20°C (nhiệt độ môi trường) đến 70°C

▶Kích thước: 1467 x 655 x 1044 (mm)

 ▶Khối lượng cơ thể: 150kg

■ Hiệu ứng mong đợi

　Máy sưởi phản lực thông thường sử dụng dầu hỏa làm nhiên liệu, không chỉ thải ra CO2 mà còn gây nguy cơ ngộ độc khí carbon monoxide.

　Mặt khác, máy sưởi tia hydro sử dụng hydro làm nhiên liệu nên không thải ra CO2 và không có nguy cơ ngộ độc carbon monoxide, điều này được kỳ vọng sẽ cải thiện độ an toàn*3.

Điều này dự kiến sẽ dẫn đến việc sử dụng rộng rãi hơn máy sưởi như một thiết bị sưởi ấm không gian cho các sự kiện ngoài trời, trường học, v.v., thay vì chỉ ở các công trường xây dựng ở các vùng lạnh, nơi mà cho đến nay nó vẫn là thiết bị không thể thiếu.

*3 Không có nguy cơ ngộ độc khí carbon monoxide, nhưng cần phải thông gió khi sử dụng sản phẩm này do ảnh hưởng của tình trạng thiếu oxy và nitơ cacbua.

■Về thí nghiệm trình diễn

　Các thử nghiệm đốt cháy của nguyên mẫu đã được tiến hành tại thị trấn Rikubetsu và thị trấn Makubetsu từ ngày 6 đến ngày 9 tháng 2 năm 2024.

Nhiệt độ trung bình hàng năm ở Rikubetsu là -2°C, và nhiệt độ trung bình mùa đông là -12°C. Nhiệt độ tối thiểu thường xuống dưới -35°C, khiến nơi đây trở thành địa điểm lý tưởng để thử nghiệm khí hậu lạnh.

　Chúng tôi đã thử nghiệm lò sưởi phản lực đốt dầu hỏa thông thường và lò sưởi phản lực đốt hydro mới trong 24 giờ, so sánh nhiệt độ và mức tiêu thụ nhiên liệu. Chúng tôi xác nhận rằng không có vấn đề gì về tính thực tiễn của chúng.

Xác nhận không phát thải.

[Thiết bị được sử dụng]

So sánh phương pháp hiện tại và phương pháp mới (máy sưởi phản lực)

Phương pháp hiện tại – Máy sưởi phản lực dùng dầu hỏa:

• Thành phần chính: Bình nhiên liệu, bộ gia nhiệt phản lực, ống dẫn khí nóng.

• Kích thước: 7316 × 3800 mm

• Sử dụng dầu hỏa làm nhiên liệu.

Phương pháp mới – Máy sưởi phản lực dùng hydro:

• Thành phần chính: Van giảm áp, thiết bị đốt, bình hydro, bộ gia nhiệt phản lực, bảng điều khiển, ống dẫn khí nóng.

• Kích thước: 7316 × 3800 mm

• Chuyển đổi sang nhiên liệu hydro để loại bỏ phát thải CO₂ và tăng an toàn.

Địa điểm thử nghiệm: Thị trấn Rikubetsu, Hokkaido

　　　　　Yoda, Thị trấn Makubetsu, Hokkaido

Ngày làm: ① Thị trấn Rikubetsu 2/6 (Thứ Ba) 14:00 đến 2/7 (Thứ Tư) 14:00

　　　　②Thị trấn Makubetsu: 2/8 (Thứ Năm) 14:00 đến 2/9 (Thứ Sáu) 14:00

[Môi trường thử nghiệm]

Giả sử sử dụng trong quá trình bảo dưỡng bê tông ở vùng khí hậu lạnh, một lớp vỏ bọc chịu thời tiết lạnh đã được lắp đặt để duy trì nhiệt độ không đổi bên trong lớp vỏ bọc ngay cả khi nhiệt độ bên ngoài thay đổi đáng kể và tác động của hơi nước trong khí thải đã được xác nhận.

 

Thiết lập khu vực thử nghiệm máy sưởi phản lực đốt hydro

• Chiều cao: 3,6 m

• Chiều rộng: 3,8 m (mỗi bên)

• Chiều sâu: 7,3 m

Ảnh cho thấy hai khu lều thử nghiệm được dựng lên trong môi trường tuyết để so sánh hoạt động giữa máy sưởi dầu hỏa và máy sưởi hydro.

[Các mục đo lường]

- Nhiệt độ bên trong chuồng

・Nhiệt độ bên ngoài

Hydro (H2), oxy (O2), khí cháy (CH4), hydro sunfua (H2S)

 Cacbon monoxit (CO), cacbon dioxit (CO2)

・Tiêu thụ nhiên liệu: Hydro, dầu hỏa

 ・Thời gian lắp đặt
   
■Kết quả

[Về khí thải carbon dioxide]

・Khi sử dụng dầu hỏa ・Khi sử dụng hydro

　Khu vực Rikubetsu 115,8kg      　0kg

　Vùng Makubetsu 91,4kg      　  0kg

[Thay đổi nhiệt độ]

　Tại thị trấn Rikubetsu, chúng tôi đã thành công trong việc duy trì nhiệt độ bên trong chuồng nuôi ở mức 10°C hoặc cao hơn trong 24 giờ. Ngoài ra, không có hiện tượng tích tụ hydro nào được ghi nhận bên trong chuồng nuôi, chứng tỏ tính an toàn của chuồng nuôi.

Biểu đồ đo nhiệt độ trong thử nghiệm máy sưởi phản lực đốt hydro

• Trên cùng (陸別 – Rikubetsu)

• Dưới cùng (幕別 – Makubetsu)

Chú thích (Legend):

• No.1 外気 – Nhiệt độ không khí ngoài trời

• No.2 灯油 2F – Máy sưởi dầu hỏa tầng 2

• No.3 灯油 1F – Máy sưởi dầu hỏa tầng 1

• No.4 水素 2F – Máy sưởi hydro tầng 2

• No.5 水素 1F – Máy sưởi hydro tầng 1

Sáng kiến tương lai

Nikko có kế hoạch hoàn tất thương mại hóa trong năm tài chính 2024 và bắt đầu bán hàng để chuẩn bị triển khai vào mùa đông năm 2025.

Bằng cách cùng nhau thúc đẩy việc sử dụng hydro được sản xuất và tiêu thụ tại địa phương và nỗ lực phổ biến các máy sưởi phản lực đốt hydro, dễ sử dụng hơn và không yêu cầu kỹ thuật viên chuyên môn, chúng tôi sẽ góp phần vào việc sử dụng hiệu quả hydro trung hòa carbon.

[Hồ sơ công ty Nikko Co., Ltd.]
　Được thành lập năm 1919 bởi các cộng sự của Suzuki Shoten, một công ty thương mại toàn cầu, công ty khởi nghiệp bằng việc sản xuất các công cụ như xẻng, và ngày nay hoạt động như một nhà sản xuất máy móc thiết bị hỗ trợ cơ sở hạ tầng của Nhật Bản. Với 70% thị phần trong nước về máy trộn nhựa đường, công ty hỗ trợ phát triển đô thị, từ cơ sở hạ tầng quy mô lớn như sân bay đến đường giao thông hàng ngày.

Tên công ty: Nikko Co., Ltd.
Chủ tịch: Masaru Tsuji
Trụ sở chính: 1013-1 Eijima, Okubo-cho, Thành phố Akashi, Tỉnh Hyogo
Ngày thành lập: 13 tháng 8 năm 1919
Kinh doanh: Kinh doanh nhựa đường và bê tông, kinh doanh môi trường, kinh doanh di động
URL: https://www.nikko-net.co.jp
Ghi chú chính thức của Nikko: https://note.com/nikkouhou/