Honda i JAXA we wspólnym projekcie na rzecz astronautów | MOTOFAKTOR

Honda i JAXA we wspólnym projekcie na rzecz astronautów

person Adrian Januszkiewicz 20/01/2023

Honda podpisała kontrakt na wspólne prace badawczo-rozwojowe[1] z JAXA, dotyczący „Cyrkulacyjnego systemu opartego na energii odnawialnej”.

 

„Cyrkulacyjny system oparty na energii odnawialnej” będzie miał za zadanie dostarczać energię elektryczną podtrzymującą funkcje przestrzeni życiowej personelu oraz napędzającą wszelkie pojazdy księżycowe. Na podstawie kontraktu Honda ma otrzymać od JAXA zlecenie na przeprowadzenie do końca japońskiego roku fiskalnego 2023 (31 marca 2024) – studiów koncepcyjnych, a następnie na opracowanie modelu poglądowego wczesnego prototypu systemu[2].

 

Opracowywany system łączy w sobie układ wysokociśnieniowej elektrolizy wody oraz system ogniw paliwowych Hondy i jest przeznaczony do ciągłej produkcji tlenu, wodoru i energii elektrycznej z wykorzystaniem światła słonecznego i wody. Honda kontynuowała badania nad cyrkulacyjnym systemem opartym na energii odnawialnej przeznaczonym do wykorzystania na powierzchni Księżyca po podpisaniu w listopadzie 2020 roku wstępnej umowy o współpracy badawczej z JAXA. Podpisanie nowego kontraktu dotyczącego prac badawczo-rozwojowych stanowi kolejny krok Hondy do przodu.

Wizualizacja "Cyrkulacyjnego systemu opartego na energii odnawialnej", Źródło: Honda

Kontekst dyskusji na temat wykorzystania cyrkulacyjnego systemu opartego na energii odnawialnej Hondy

Program Artemis, prowadzony przez USA międzynarodowy program eksploracji kosmosu, w którym uczestniczy również Japonia, przewiduje w dłuższej perspektywie, w drugiej połowie lat 20, ponowne wysłanie ludzi na powierzchnię Księżyca. Aby umożliwić człowiekowi długotrwałą eksplorację Księżyca, konieczne będzie zapewnienie energii elektrycznej do:

 

  1. poruszania pojazdów księżycowych oraz
  2. umożliwiającej stworzenie warunków życiowych w pojazdach.

 

Na obszarach Księżyca o najmniejszym nasłonecznieniu występuje cykl 14 dni jasnych i 14 dni nocnych. W ciągu dnia, gdy świeci słońce, energia elektryczna może być generowana przez baterie słoneczne i dostarczana do pomieszczeń wewnątrz pojazdów księżycowych, jednak nocą zasilanie musi być zapewnione w inny sposób. Jednym z rozwiązań byłoby zabranie na powierzchnię Księżyca dodatkowych akumulatorów i magazynowanie w nich energii elektrycznej wytworzonej przez układy fotowoltaiczne. Ta metoda wiązałaby się jednak z ogromnym problemem kosztów transportu dużej liczby akumulatorów z Ziemi na Księżyc.

 

Dlatego właśnie cyrkulacyjny system oparty na energii odnawialnej Hondy, który jest bardziej kompaktowy i lekki niż dodatkowe akumulatory, został wybrany jako potencjalne źródło zaopatrzenia w energię elektryczną na powierzchni Księżyca.

Jak działa cyrkulacyjny system opartym na energii odnawialnej i jakie są jego kluczowe cechy?

Cyrkulacyjny system oparty na energii odnawialnej łączy w sobie system wysokociśnieniowej elektrolizy wody oraz system ogniw paliwowych Hondy i jest przeznaczony do ciągłej produkcji tlenu, wodoru i energii elektrycznej z energii słonecznej i wody. Księżycowy system elektrolizy wody z wykorzystaniem wysokiej różnicy ciśnień korzysta z energii elektrycznej produkowanej w ciągu dnia przez panele słoneczne i rozkłada wodę na tlen i wodór, które są magazynowane w zbiornikach. W nocy system ogniw paliwowych wykorzystuje zmagazynowany tlen i wodór do wytwarzania energii elektrycznej, która będzie dostarczana do przestrzeni mieszkalnej dla ludzi.

 

System wysokociśnieniowej elektrolizy wody stworzony przez Hondę nie wymaga kompresora do sprężania wodoru, używanego w typowych układach elektrolizy, dzięki czemu jest kompaktowy. Ponadto cyrkulacyjny system oparty na energii odnawialnej korzysta z wyższej grawimetrycznej gęstości magazynowanej energii (energia na jednostkę masy),[3] niż zmagazynowana w dodatkowych akumulatorach – ta sama ilości energii wymaga mniejszej masy, niż w akumulatorze dodatkowym. Dzięki tak istotnym zaletom, cyrkulacyjny system oparty na energii odnawialnej Hondy może przyczynić się do zmniejszenia masy i nie ogranicza ładowności, co jest głównym wyzwaniem w transporcie kosmicznym.

 

Honda od wielu lat pracuje nad badaniami i rozwojem technologii wodorowych. W 2002 roku jako pierwsza firma na świecie, rozpoczęła sprzedaż leasingową pojazdów napędzanych ogniwami paliwowymi. Ponadto, Honda opracowuje i instaluje inteligentne stacje wodorowe wykorzystujące opracowane przez nią system wysokociśnieniowej elektrolizy wody. Wspólnie z JAXA, Honda chce dążyć do realizacji cyrkulacyjnego systemu opartego na energii odnawialnej, wykorzystując technologie wodorowe, które Honda rozwinęła do tej pory.

Schemat „Cyrkulacyjnego systemu opartego na energii odnawialnej” Hondy, Źródło: Honda

Dodatkowy potencjał wykorzystania cyrkulacyjnego systemu opartego na energii odnawialnej

Energia elektryczna nie jest jedynym produktem cyrkulacyjnego systemu opartego na energii odnawialnej Hondy; może on również wytwarzać tlen i wodór, o ile tylko dostępna jest woda i energia słoneczna. Honda zakłada, że tlen będzie wykorzystywany przez personel w księżycowych bazach, a wodór posłuży jako paliwo dla statków transportowych, które będą lądować na Księżycu i z niego startować.

 

Jednocześnie, cyrkulacyjny system oparty na energii odnawialnej może w warunkach ziemskich służyć jako neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla system pozyskiwania energii, który wykorzystuje energię słoneczną i obfite zasoby wody dostępne na Ziemi.

 

Honda zamierza prowadzić prace badawczo-rozwojowe nad cyrkulacyjnym systemem opartym na energii odnawialnej w celu wykorzystania go najpierw w przestrzeni kosmicznej, a następnie wiedza technologiczna zdobyta w ramach tego projektu ma powrócić na Ziemię i wspierać realizację planów firmy, związanych z osiągnięciem pełnej neutralności węglowej do 2050 roku.

 

[1] Zamówienie dotyczące studium koncepcyjnego i wykonania prototypów elementów funkcjonalnych systemu regeneracyjnego ogniwa paliwowego dla załogowego łazika z systemem podtrzymania ciśnienia. Regeneracyjny układ ogniw paliwowych składa się z systemu elektrolizy wody i systemu ogniw paliwowych. System elektrolizy wody wykorzystuje energię słoneczną i przy wysokiej różnicy ciśnień rozkłada wodę na tlen i wodór, natomiast system ogniw paliwowych wytwarza energię elektryczną w reakcji wodoru z tlenem. Regeneracyjny układ ogniw paliwowych, nazwany „cyrkulacyjnym systemem opartym na energii odnawialnej”, zawiera oryginalny, opracowany przez Hondę system wysokociśnieniowej elektrolizy wody.

[2] Systemy, które mają być używane w przestrzeni kosmicznej, są zwykle opracowywane metodą konstruowania kolejnych prototypów w etapach: np. „model poglądowy”, „model inżynierski” i „model latający”, w zależności od etapu rozwoju.

[3] Gęstość energii 480 Wh/kg lub więcej dla systemów regeneracyjnych ogniw paliwowych (ogólne określenie technologiczne dla cyrkulacyjnego systemu opartego na energii odnawialnej Hondy). Około 200 Wh/kg dla baterii litowo-jonowych przeznaczonych do eksploracji Księżyca.

Źródło : „Energy Storage Devices for Space Exploration” Hitoshi Naito, Japońska Agencja Badań Kosmicznych,

Raport techniczny Yuasa 2016 

 

Źródło: Honda

Zobacz podobne

Szanowny Czytelniku

Zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) z dnia 27 kwietnia 2016 r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia dyrektywy 95/46/WE (ogólne rozporządzenie o ochronie danych) informujemy Cię o przetwarzaniu Twoich danych.

Administratorem danych jest Proautomotive Sp. z o.o., 39 - 200 Dębica, ul. Kolejowa 28. Chodzi o dane, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług, w tym stron internetowych, newsletterów i innych funkcjonalności udostępnianych przez Proautomotive Sp. z o.o., głównie zapisanych w plikach cookies i innych identyfikatorach internetowych, które są instalowane na naszych stronach przez nas oraz naszych zaufanych partnerów. Gromadzone dane są wykorzystywane wyłącznie w celach: świadczenia usług drogą elektroniczną wykrywania nadużyć w usługach pomiarów statystycznych i udoskonalenia usług

Osoba, której dane dotyczą, ma prawo dostępu do danych, sprostowania i usunięcia danych, ograniczenia ich przetwarzania. Osoba może też wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych. Wszelkie zgłoszenia dotyczące ochrony danych osobowych prosimy kierować na adres biuro@motofaktor.pl lub pisemnie na adres Proautomotive Sp. z o.o., 39 - 200 Dębica, ul. Kolejowa 28 z dopiskiem "ochrona danych osobowych".

Więcej o zasadach przetwarzania danych osobowych i przysługujących Użytkownikowi prawach znajduje się w Polityce prywatności.

Zapisz się na newsletter główny

Chcę otrzymywać wiadomości e-mail (W każdej chwili możesz zrezygnować z subskrybcji).

 

To był tydzień!

Chcę otrzymywać wiadomości e-mail (W każdej chwili możesz zrezygnować z subskrybcji).

 

Strefa Ciężka

Chcę otrzymywać wiadomości e-mail (W każdej chwili możesz zrezygnować z subskrybcji).

 

Subscribe to our newsletter

Send me your newsletter (you can unsubscribe at any time).