氢散货船、电池驱动的集装箱船
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氢散货船、电池驱动的集装箱船

减少温室气体和污染物排放的压力已经延伸到航运业。 第一批由电力、天然气或氢气驱动的设施已经在建设中。

据估计,海上运输占温室气体排放量的 3,5-4%,主要是二氧化碳,污染甚至更多。 在全球污染物排放的背景下,航运“产生”了 18-30% 的氮氧化物和 9% 的硫氧化物。

空气中的硫形成 酸雨破坏庄稼和建筑物。 吸入硫磺的原因 呼吸系统问题甚至增加 心脏病发作风险. 船用燃料通常是原油的重馏分(1),含硫量高。

欧洲环境联盟 Seas in Risk 的发言人 Irene Blooming 说。

与航运技术公司 Flexport 的 Nerijus Poskus 相呼应。

1、传统重油船用发动机

2016 年,联合国和国际海事组织 (IMO) 决定通过立法来减少温室气体和污染物的允许排放量。 从 2020 年 2050 月起,对靠近陆地的船舶的硫污染量施加重大限制的规则对船东生效。 IMO 还表示,到 50 年,海运业必须将每年的温室气体排放量减少 XNUMX%。

无论新的排放目标和法规如何,世界各地已经开发或提出了越来越多的解决方案,这些解决方案可以从根本上改变海运生态。

氢渡船

据彭博社最近报道,燃料电池制造商 Bloom Energy 正在与三星重工合作开发氢动力船。

Bloom Energy 战略市场开发副总裁 Preeti Pande 在给该机构的一份声明中说。

到目前为止,Bloom 产品已被用于为建筑物和数据中心供电。 这些细胞充满了泥土,但现在它们可以用来储存氢气。 与传统柴油燃料相比,它们产生的温室气体要少得多,并且不会产生烟灰或烟雾。

船东自己宣布向清洁推进技术过渡。 世界上最大的集装箱航运公司马士基在 2018 年宣布,它的目标是到 2050 年实现其业务的脱碳,尽管它没有说明它想如何做到这一点。 显然,成功需要新船、新发动机,尤其是新燃料。

目前,寻找更清洁、对气候友好的航运燃料围绕着两种可行的选择:液化天然气和氢气。 早在 2014 年,美国能源部桑迪亚国家实验室的一项研究发现,氢是这两种选择中更有希望的。

桑迪亚研究员 Leonard Klebanoff 开始与他当时的同事 Joe Pratt 分析现代船舶是否可以由氢燃料电池提供动力,而不是使用化石燃料。 他们的项目是在旧金山湾渡轮运营商询问能源部是否可以将其船队转化为氢气时启动的。 虽然氢燃料电池技术已经存在了几十年,但当时没有人想过在船上使用它。

两位科学家都相信细胞的使用是可能的,当然,为此必须克服各种困难。 每单位产生的能量 液态氢大约是传统柴油燃料的四倍。 许多工程师担心他们的船只可能没有足够的燃料。 氢气的替代品液化天然气也存在类似的问题,而且液化天然气不具有这样的零排放水平。

2. 在奥克兰造船厂建造第一艘氢气渡轮。

另一方面,氢燃料的效率仍然是传统燃料的两倍,所以事实上 需要两倍不是四个。 此外,氢推进系统比传统的船用发动机体积小得多。 因此,Klebanoff 和 Pratt 最终得出结论,将大多数现有船舶转换为氢气是可能的,并且建造一艘新的燃料电池船会更容易。

2018 年,普拉特离开桑迪亚实验室,共同创立了金门零排放海洋公司,该公司制定了氢渡船的详细计划,并说服加利福尼亚州捐赠 3 万美元来资助一个试点项目。 在加利福尼亚州奥克兰的造船厂,目前正在建造第一批这种类型的装置(2)。 这艘客轮计划于今年年底完工,将成为美国第一艘动力船。 它将用于运送乘客通过和研究旧金山湾区,桑迪亚国家实验室团队将探索该设备的整个长度。

挪威的创新

在欧洲,挪威以其在具有替代推进力的海上设施领域的创新而闻名。

2016 年,船东 The Fjords 使用 Brødrene Aa 的峡湾混合动力发动机 Vision 推出了挪威中西部弗洛姆和古德旺根之间的定期服务。 Brødrene Aa 工程师利用建造 Vision of the fjords 的经验,建造了无有害排放的峡湾未来。 这种几乎是两缸的发动机配备了两台 585 马力的电动机。 每个人。 这艘玻璃纤维双体船最多可同时搭载 16 名乘客,航速为 20 节。 特别值得注意的是驱动设备的电池的充电时间,只有 XNUMX 分钟。

2020 年,一艘自主电动集装箱船将进入挪威水域 - 雅拉·伯克兰. 为船舶电池供电的电力几乎完全来自水力发电厂。 去年,AAB 宣布计划与挪威研究中心合作,在运输和客运部门使用笼子。

专家强调,将海运业转向替代和更环保的解决方案的过程(3) 将持续多年。 船舶生命周期长,行业惯性不亚于几十万米满载。

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