Pembawa pukal hidrogen, kapal kontena berkuasa bateri

Tekanan untuk mengurangkan gas rumah hijau dan pelepasan bahan pencemar telah meluas kepada industri perkapalan. Kemudahan pertama yang dikuasakan oleh elektrik, gas asli atau hidrogen sedang dalam pembinaan.

Dianggarkan bahawa pengangkutan maritim bertanggungjawab untuk 3,5-4% daripada pelepasan gas rumah hijau, terutamanya karbon dioksida, dan lebih banyak pencemaran. Dengan latar belakang pelepasan bahan pencemar global, perkapalan "menghasilkan" 18-30% nitrogen oksida dan 9% sulfur oksida.

Sulfur dalam bentuk udara hujan asidyang memusnahkan tanaman dan bangunan. Penyedutan sulfur menyebabkan masalah dengan sistem pernafasanmalah bertambah risiko serangan jantung. Bahan api marin biasanya merupakan pecahan berat minyak mentah (1), dengan kandungan sulfur yang tinggi.

kata Irene Blooming, jurucakap gabungan alam sekitar Eropah Seas in Risk.

bergema Nerijus Poskus syarikat teknologi perkapalan Flexport.

1. Enjin marin bahan api berat tradisional

Pada 2016, Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu dan Pertubuhan Maritim Antarabangsa (IMO) memutuskan untuk memperkenalkan undang-undang untuk mengurangkan pelepasan gas rumah hijau dan bahan pencemar yang dibenarkan. Peraturan yang mengenakan had ketara ke atas jumlah pencemaran sulfur daripada kapal yang berhampiran dengan darat berkuat kuasa untuk pemilik kapal mulai Januari 2020. IMO juga telah menunjukkan bahawa menjelang 2050 industri pengangkutan maritim mesti mengurangkan pelepasan gas rumah hijau tahunan sebanyak 50%.

Tanpa mengira sasaran dan peraturan pelepasan baharu, semakin banyak penyelesaian sedang dibangunkan atau dicadangkan di seluruh dunia yang boleh mengubah secara radikal ekologi pengangkutan maritim.

feri hidrogen

Pembuat sel bahan api Bloom Energy sedang bekerjasama dengan Samsung Heavy Industries untuk membangunkan kapal berkuasa hidrogen, lapor Bloomberg baru-baru ini.

Preeti Pande, naib presiden pembangunan pasaran strategik Bloom Energy, berkata dalam satu kenyataan kepada agensi itu.

Sehingga kini, produk Bloom telah digunakan untuk menggerakkan bangunan dan pusat data. Sel-sel itu dipenuhi dengan tanah, tetapi kini ia boleh disesuaikan untuk menyimpan hidrogen. Berbanding dengan bahan api diesel konvensional, ia menghasilkan lebih sedikit gas rumah hijau dan tidak menghasilkan jelaga atau asap.

Pemilik kapal sendiri mengisytiharkan peralihan kepada teknologi pendorong bersih. Syarikat perkapalan kontena terbesar di dunia, Maersk, mengumumkan pada 2018 bahawa ia menyasarkan untuk menyahkarbon operasinya menjelang 2050, walaupun ia tidak menyatakan bagaimana ia mahu melakukannya. Adalah jelas bahawa kapal baharu, enjin baharu dan, terutama sekali, bahan api baharu akan diperlukan untuk berjaya.

Pencarian bahan api yang lebih bersih dan mesra iklim untuk penghantaran kini berkisar pada dua pilihan yang berdaya maju: gas asli cecair dan hidrogen. Kajian oleh Makmal Kebangsaan Sandia Jabatan Tenaga AS pada tahun 2014 mendapati hidrogen adalah yang lebih menjanjikan daripada dua pilihan itu.

Leonard Klebanoff, seorang penyelidik Sandia, mula menganalisis dengan rakan sekerjanya ketika itu Joe Pratt sama ada kapal moden boleh dikuasakan oleh sel bahan api hidrogen dan bukannya menggunakannya pada bahan api fosil. Projek mereka dilancarkan apabila pengendali feri Teluk San Francisco bertanya kepada Jabatan Tenaga jika armadanya boleh ditukar kepada hidrogen. Walaupun teknologi sel bahan api hidrogen telah wujud selama beberapa dekad, tiada siapa yang terfikir untuk menggunakannya di kapal pada masa itu.

Kedua-dua saintis yakin bahawa penggunaan sel adalah mungkin, walaupun, tentu saja, pelbagai kesukaran perlu diatasi untuk ini. per unit tenaga yang dihasilkan kira-kira empat kali lebih cecair hidrogen daripada bahan api diesel konvensional. Ramai jurutera takut bahawa mereka mungkin tidak mempunyai bahan api yang mencukupi untuk kapal mereka. Masalah yang sama wujud dengan alternatif kepada hidrogen, gas asli cecair, yang, lebih-lebih lagi, tidak mempunyai tahap pelepasan sifar.

2. Pembinaan feri hidrogen pertama di limbungan kapal Auckland.

Sebaliknya, kecekapan bahan api hidrogen kekal dua kali ganda daripada bahan api konvensional, jadi sebenarnya memerlukan dua kali gandabukan empat. Di samping itu, sistem pendorong hidrogen adalah lebih kecil daripada enjin marin konvensional. Oleh itu, Klebanoff dan Pratt akhirnya membuat kesimpulan bahawa adalah mungkin untuk menukar kebanyakan kapal sedia ada kepada hidrogen dan ia akan menjadi lebih mudah untuk membina kapal sel bahan api baharu.

Pada 2018, Pratt meninggalkan Sandia Labs untuk mengasaskan bersama Golden Gate Zero Emission Marine, yang membangunkan rancangan terperinci untuk feri hidrogen dan meyakinkan Negeri California untuk menderma $3 juta untuk membiayai projek perintis. Di limbungan di Oakland, California, kerja sedang dijalankan untuk pembinaan unit pertama jenis ini (2). Feri penumpang, yang dijadualkan siap pada akhir tahun ini, akan menjadi kapal berkuasa pertama di Amerika Syarikat. Ia akan digunakan untuk membawa penumpang melalui dan mengkaji Kawasan Teluk San Francisco, dan pasukan Makmal Kebangsaan Sandia akan meneroka peranti itu sepanjang masanya.

Inovasi Norway

Di Eropah, Norway terkenal dengan inovasinya dalam bidang kemudahan luar pesisir dengan pendorong alternatif.

Pada 2016, pemilik kapal The Fjords melancarkan perkhidmatan berjadual antara Flåm dan Gudvangen di Norway Midwest menggunakan enjin hibrid Vision of fjords daripada Brødrene Aa. Jurutera Brødrene Aa, menggunakan pengalaman membina Vision of the fjord, membina Future of the Fjords tanpa pelepasan berbahaya. Enjin hampir dua silinder ini dilengkapi dengan dua motor elektrik 585 hp. semua orang. Katamaran gentian kaca boleh memuatkan sehingga 16 penumpang pada masa yang sama, dan kelajuannya ialah 20 knot. Nota khusus ialah masa pengecasan bateri yang memacu peranti, iaitu hanya XNUMX minit.

Pada 2020, sebuah kapal kontena elektrik autonomi akan memasuki perairan Norway - Yara Birkeland. Tenaga elektrik untuk menggerakkan bateri kapal akan datang hampir keseluruhannya daripada loji kuasa hidroelektrik. Tahun lepas, AAB mengumumkan rancangan untuk bekerjasama dengan Pusat Penyelidikan Norway mengenai penggunaan sangkar dalam bahagian pengangkutan dan penumpang.

Pakar menekankan bahawa proses menukar industri maritim kepada penyelesaian alternatif dan lebih mesra alam (3) akan bertahan selama bertahun-tahun. Kitaran hayat kapal adalah panjang, dan inersia industri kekal tidak kurang daripada beberapa ratus ribu meter yang dimuatkan ke tepi.