Honda tecknar forsknings- och utvecklingskontrakt med JAXA om ett ”cirkulerande förnybart energisystem” som utformats för att leverera elektricitet till stöd för människors bostadsutrymme under utforskning av månens yta

TOKYO, Japan, 19 januari 2023 – Honda meddelade idag att de har tecknat ett forsknings- och utvecklingskontrakt^*1 med Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) om ett ”cirkulerande förnybart energisystem” som utformats för att leverera elektricitet till funktioner i bostadsutrymmen och diverse system i månbilar. Enligt kontraktet kommer Honda att få i uppdrag av JAXA att först genomföra konceptstudier, och sedan utveckla en ”kopplingsdäckmodell^*2” – en tidig prototyp – i slutet av det japanska räkenskapsåret 2023 (31 mars 2024).

Det cirkulerande förnybara energisystemet kombinerar Hondas originalsystem för vattenelektrolys med högt differentialtryck och ett bränslecellssystem och har designats för kontinuerlig produktion av syre, väte och elektricitet från solenergi och vatten. Efter att ett gemensamt forskningsavtal undertecknades med JAXA i november 2020, fortsatte Honda sin forskning om användning av det cirkulerande förnybara energisystemet på månens yta. Undertecknandet av detta nya FoU-kontrakt återspeglar ytterligare ett steg framåt för Honda.

*1 Ett kontrakt för en konceptstudie och framställning av en prototyp bestående av funktionella delar till det regenerativa bränslecellsystemet i en bemannad trycksatt månbil. Ett regenerativt bränslecellsystem består av ett vattenelektrolyssystem och ett bränslecellssystem. Ett vattenelektrolyssystem elektrolyserar vatten för att producera syre och väte, och ett bränslecellssystem genererar elektricitet från väte till syre. Hondas regenerativa bränslecellssystem kallas för ett ”cirkulerande förnybart energisystem” eftersom det innehåller Hondas ursprungliga vattenelektrolyssystem med högt differentialtryck.

*2 System för användning i yttre rymden utvecklas som regel genom att bygga prototyper i etapper, t.ex. en ”kopplingsdäckmodell”, ”teknisk processmodell” och ”flygmodell”, beroende på utvecklingsstadiet.

【Bakgrund till diskussionen om användning av Hondas cirkulerande förnybara energisystem】

Artemis-programmet, det USA-ledda internationella rymdutforskningsprogrammet som Japan också deltar i, planerar för en mänsklig utforskning av månens yta som kommer att äga rum under en längre tidsperiod under andra halvan av 2020-talet. För att människor ska kunna blir kvar på månen på längre sikt kommer det att vara nödvändigt att ha 1) elektricitet för att driva månbilarna och 2) elektricitet för att göra det möjligt för människor att bo inuti dem.

På de delar av månens yta med den minsta nivån solljus upprepas en cykel på 14 dagars ljus och 14 dagars mörker. Under dagtid när solen skiner kan elektricitet genereras genom att alstra solenergi som tillförs bostadsutrymmet inuti månbilarna. Under natten måste dock elektriciteten ordnas på annat sätt. Ett alternativ skulle vara att ta med sekundära batterier till månens yta och lagra elektricitet från solenergi. Denna metod skulle dock leda till enorma kostnader för att transportera ett stort antal batterier från jorden till månen.

Därför valdes Hondas cirkulerande förnybara energisystem, som är kompaktare och lättare än sekundära batterier, som en potentiell lösning för att leverera elektricitet till månens yta.

【Så här fungerar det cirkulerande förnybara energisystemet och viktiga funktioner i systemet】

Det cirkulerande förnybara energisystemet som kombinerar Hondas originalsystem för vattenelektrolys med högt differentialtryck och ett bränslecellssystem producerar kontinuerligt syre, väte och elektricitet från solenergi och vatten. När det används på månens yta använder vattenelektrolyssystemet med högt differentialtryck elektricitet som alstras från solenergi under dagtid och elektrolyserar vatten för att producera syre och väte som sedan lagras i tankar. Under natten använder bränslecellssystemet det lagrade syret och vätet för att generera elektricitet som levereras till bostadsutrymmet för människor.

Hondas vattenelektrolyssystem med högt differentialtryck är kompakt eftersom det inte kräver någon kompressor, vilket typiska system behöver för att komprimera väte. Dessutom har det cirkulerande förnybara energisystemet högre gravimetrisk energitäthet (energi per massenhet)^*3 än ett sekundärt batteri, vilket innebär att det kräver mindre massa än ett sekundärt batteri för att kunna lagra samma mängd energi. Dessa nyckelfunktioner innebär att Hondas cirkulerande förnybara energisystem kan bidra till att minska nyttolastkapaciteten och massan, vilket är en stor utmaning inom rymdtransport.

Honda har arbetat med forskning och utveckling kring vätgasteknologier i många år. Honda blev 2002 det första företaget i världen som startade leasingförsäljning av bilar med bränsleceller. Honda har dessutom utvecklat och installerat smarta vätgasstationer som använder systemen för vattenelektrolys med högt differentialtryck. Tillsammans med JAXA, strävar Honda efter att förverkliga ett cirkulerande förnybart energisystem genom att använda vätgasteknologier som Honda samlat på sig fram till nu.

*3 Energitäthet på 480Wh/kg eller mer för regenerativa bränslecellsystem (en allmän teknisk term för Hondas cirkulerande förnybara energisystem). Cirka 200Wh/kg för litiumjonbatterier utformade för utforskning av månen.

Källa : ”Energy Storage Devices for Space Exploration” av Hitoshi Naito, Japan Aerospace Exploration Agency,

2016 GS Yuasa Technical Report (webb)

https://www.gs-yuasa.com/jp/technology/technical_report/pdf/vol13_2/13_02_001.pdf (på japanska)

【Ytterligare potential för utnyttjande av ett cirkulerande system för förnybar energi】

Elektricitet är inte det enda Hondas cirkulerande förnybara energisystem kan generera; det kan även producera syre och väte så länge det finns vatten och solenergi. Honda tänker sig att syret kommer att används av människorna på utposterna på månen och att vätet används som bränsle för transportrymdfarkoster för att landa och starta från månen. När det används på jorden, kan det cirkulerande förnybara energisystemet dessutom fungera som ett koldioxidneutralt energiförsörjningssystem, som genererar elektricitet genom att utnyttja solenergi och de rikliga vattenresurser som finns på jorden. Honda kommer att bedriva forskning om och utveckling av sitt cirkulerande förnybara energisystem med användning i yttre rymden som första mål, för att sedan använda sig av teknologier som alstrats i och med denna utmaning på jorden i syfte att förverkliga företagets kolneutralitetsmål för 2050.

【För referens】

・  Pressmeddelande: ”JAXA och Honda inleder en förstudie om ett cirkulerande förnybart energisystem – Främjar hållbar rymdverksamhet genom att skapa en miljö som kan hålla människor vid liv i rymden –”

https://global.honda/newsroom/news/2021/c210614eng.html

・  Honda Future Technology (webbplats): Det cirkulerande förnybara energisystemet
https://global.honda/innovation/advanced-technology/circulative-renewable-energy-system.html