Водороден кораб за насипни товари, контейнеровоз с батерии

Натискът за намаляване на емисиите на парникови газове и замърсители се разпростира и в корабоплаването. Първите съоръжения, захранвани с електричество, природен газ или водород, вече са в процес на изграждане.

Изчислено е, че морският транспорт е отговорен за 3,5-4% от емисиите на парникови газове, главно въглероден диоксид, и дори повече замърсяване. На фона на глобалните емисии на замърсители, корабоплаването "произвежда" 18-30% от азотните оксиди и 9% от серните оксиди.

Образува се сяра във въздуха киселинен дъждкоито унищожават посевите и сградите. Причини за вдишване на сяра проблеми с дихателната системаи дори се увеличава риск от сърдечен удар. Морските горива обикновено са тежки фракции от суров нефт (1), с високо съдържание на сяра.

казва Ирен Блуминг, говорител на Европейската екологична коалиция Seas in Risk.

повтаря Нериус Поскус от компанията за корабни технологии Flexport.

1. Традиционен HFO корабен двигател

През 2016 г. Организацията на обединените нации и Международната морска организация (IMO) решиха да въведат законодателство за намаляване на допустимите емисии на парникови газове и замърсители. Правилата, налагащи значителни ограничения на количеството замърсяване със сяра от кораби, които са близо до сушата, влизат в сила за корабособствениците от януари 2020 г. ММО също така посочи, че до 2050 г. индустрията на морския транспорт трябва да намали годишните емисии на парникови газове с 50%.

Независимо от новите цели и регулации за емисии, по света вече се разработват или предлагат все повече решения, които могат радикално да променят екологията на морския транспорт.

водороден ферибот

Производителят на горивни клетки Bloom Energy работи със Samsung Heavy Industries за разработването на кораби, задвижвани с водород, наскоро съобщи Bloomberg.

Прети Панде, вицепрезидент на Bloom Energy за стратегическо пазарно развитие, каза в изявление до агенцията.

Досега продуктите на Bloom са били използвани за захранване на сгради и центрове за данни. Клетките бяха пълни с пръст, но сега те могат да бъдат приспособени да съхраняват водород. В сравнение с конвенционалното дизелово гориво, те произвеждат значително по-малко парникови газове и не произвеждат сажди или смог.

Самите корабособственици декларират прехода към чисти технологии за задвижване. Най-голямата компания за контейнерни превози в света, Maersk, обяви през 2018 г., че има за цел да декарбонизира операциите си до 2050 г., въпреки че не каза как иска да го направи. Ясно е, че за успех ще са необходими нови кораби, нови двигатели и най-вече ново гориво.

Търсенето на по-чисти и благоприятни за климата горива за корабоплаване в момента се върти около две жизнеспособни опции: втечнен природен газ и водород. Проучване на Националните лаборатории в Сандия на Министерството на енергетиката на САЩ през 2014 г. установи, че водородът е по-обещаващият от двата варианта.

Леонард Клебаноф, изследовател от Сандия, започва да анализира заедно с тогавашния си колега Джо Прат дали съвременните кораби могат да се захранват от водородни горивни клетки, вместо да ги използват на изкопаеми горива. Техният проект стартира, когато фериботният оператор на залива на Сан Франциско попита Министерството на енергетиката дали флотът му може да бъде превърнат във водород. Докато технологията на водородните горивни клетки съществува от десетилетия, тогава никой не е мислил да я използва на кораби.

И двамата учени бяха уверени, че използването на клетки е възможно, въпреки че, разбира се, за това ще трябва да се преодолеят различни трудности. на единица произведена енергия около четири пъти повече течен водород от конвенционалното дизелово гориво. Много инженери се опасяват, че може да нямат достатъчно гориво за корабите си. Подобен проблем съществува и с алтернативата на водорода, втечнения природен газ, който освен това няма такова нулево ниво на емисии.

2. Изграждане на първия водороден ферибот в корабостроителницата в Окланд.

От друга страна, ефективността на водородното гориво остава два пъти по-висока от тази на конвенционалното гориво, така че всъщност трябва два пъти повечене четири. Освен това водородните задвижващи системи са много по-малко обемисти от конвенционалните морски двигатели. Така Клебанов и Прат в крайна сметка стигнаха до заключението, че е възможно повечето съществуващи кораби да бъдат преобразувани във водород и че би било още по-лесно да се построи нов кораб с горивни клетки.

През 2018 г. Прат напусна Sandia Labs, за да съосновател на Golden Gate Zero Emission Marine, който разработи подробни планове за водороден ферибот и убеди щата Калифорния да дари 3 милиона долара за финансиране на пилотен проект. В корабостроителницата в Оукланд, Калифорния, в момента се работи по изграждането на първите блокове от този тип (2). Пътническият ферибот, който трябва да бъде завършен до края на тази година, ще бъде първият моторен кораб в Съединените щати. Той ще се използва за превоз на пътници в района на залива на Сан Франциско и за изследване на района, а екипът на Националната лаборатория на Сандия ще изследва устройството по цялата му дължина.

Норвежка иновация

В Европа Норвегия е известна със своите иновации в областта на офшорните съоръжения с алтернативно задвижване.

През 2016 г. корабособственикът The Fjords стартира редовна услуга между Флом и Гудванген в Средния запад на Норвегия, използвайки хибридния двигател Vision of the fjords от Brødrene Aa. Инженерите на Brødrene Aa, използвайки опита от изграждането на Vision of the fjords, построиха Future of the Fjords без вредни емисии. Този почти двуцилиндров двигател беше оборудван с два електромотора с мощност 585 к.с. всеки. Катамаранът от фибростъкло може да поеме на борда си до 16 пътника едновременно, а скоростта му е 20 възела. Особено внимание заслужава времето за зареждане на батериите, които задвижват устройството, което е само XNUMX минути.

През 2020 г. автономен електрически контейнеровоз трябва да влезе в норвежки води - Рана Биркеланд. Електричеството за захранване на батериите на кораба ще идва почти изцяло от водноелектрически централи. Миналата година AAB обяви планове за сътрудничество с Норвежкия изследователски център за използването на клетки в транспортни и пътнически отдели.

Експертите подчертават, че процесът на преминаване на морската индустрия към алтернативни и по-екологични решения (3) ще продължи много години. Жизненият цикъл на корабите е дълъг, а инерцията на индустрията остава не по-малка от тази на няколкостотин хиляди метра, натоварени до ръба.