Ūdeņraža beramkravu kuģis, ar akumulatoru darbināms konteinerkuģis
Spiediens samazināt siltumnīcefekta gāzu un piesārņojošo vielu emisijas ir izplatījies arī kuģniecības nozarē. Jau tiek būvēti pirmie objekti, kurus darbina ar elektrību, dabasgāzi vai ūdeņradi.
Tiek lēsts, ka jūras transports rada 3,5–4% siltumnīcefekta gāzu emisiju, galvenokārt oglekļa dioksīda, un vēl lielāku piesārņojumu. Uz globālo piesārņojošo vielu emisiju fona kuģniecība "saražo" 18-30% slāpekļa oksīdu un 9% sēra oksīdu.
Sērs gaisā veidojas skābais lietuskas iznīcina labību un ēkas. Sēra ieelpošana izraisa problēmas ar elpošanas sistēmuun pat palielinās sirdslēkmes risks. Kuģu degviela parasti ir smagās jēlnaftas frakcijas (1), ar augstu sēra saturu.
saka Irēna Blūminga, Eiropas vides koalīcijas Seas in Risk pārstāve.
piebalso Nerijus Poškus no kuģniecības tehnoloģiju uzņēmuma Flexport.
1. Tradicionāls smagās degvielas kuģu dzinējs
2016. gadā Apvienoto Nāciju Organizācija un Starptautiskā Jūrniecības organizācija (IMO) nolēma ieviest tiesību aktus, lai samazinātu pieļaujamo siltumnīcefekta gāzu un piesārņojošo vielu emisiju. No 2020. gada janvāra kuģu īpašniekiem stājas spēkā noteikumi, kas nosaka būtiskus ierobežojumus sēra piesārņojuma daudzumam no kuģiem, kas atrodas tuvu sauszemei. SJO arī norādījusi, ka līdz 2050. gadam jūras transporta nozarei ikgadējās siltumnīcefekta gāzu emisijas jāsamazina par 50%.
Neatkarīgi no jauniem emisiju mērķiem un noteikumiem visā pasaulē jau tiek izstrādāti vai piedāvāti arvien vairāk risinājumu, kas var radikāli mainīt jūras transporta ekoloģiju.
ūdeņraža prāmis
Degvielas šūnu ražotājs Bloom Energy sadarbojas ar Samsung Heavy Industries, lai izstrādātu ar ūdeņradi darbināmus kuģus, nesen ziņoja Bloomberg.
Preeti Pande, Bloom Energy stratēģiskās tirgus attīstības viceprezidents, teica paziņojumā aģentūrai.
Līdz šim Bloom produkti ir izmantoti ēku un datu centru barošanai. Šūnas bija piepildītas ar zemi, bet tagad tās var pielāgot ūdeņraža uzglabāšanai. Salīdzinot ar parasto dīzeļdegvielu, tie rada ievērojami mazāk siltumnīcefekta gāzu un nerada sodrējus vai smogu.
Paši kuģu īpašnieki paziņo par pāreju uz tīrām piedziņas tehnoloģijām. Pasaulē lielākā konteineru kuģniecības kompānija Maersk 2018. gadā paziņoja, ka tās mērķis ir līdz 2050. gadam dekarbonizēt savu darbību, lai gan tā neteica, kā vēlas to darīt. Ir skaidrs, ka panākumiem būs nepieciešami jauni kuģi, jauni dzinēji un, galvenais, jauna degviela.
Tīrākas un klimatam draudzīgākas degvielas meklējumi kuģošanai pašlaik ir saistīti ar divām dzīvotspējīgām iespējām: sašķidrināto dabasgāzi un ūdeņradi. ASV Enerģētikas departamenta Sandia National Laboratories 2014. gadā veiktajā pētījumā tika atklāts, ka ūdeņradis ir daudzsološāks no abām iespējām.
Sandijas pētnieks Leonards Klebanofs kopā ar savu toreizējo kolēģi Džo Pratu sāka analizēt, vai mūsdienu kuģus varētu darbināt ar ūdeņraža kurināmā elementiem, nevis izmantot tos fosilā kurināmā. Viņu projekts tika uzsākts, kad Sanfrancisko līča prāmju operators jautāja Enerģētikas departamentam, vai tā floti varētu pārveidot par ūdeņradi. Lai gan ūdeņraža kurināmā elementu tehnoloģija pastāv jau vairākus gadu desmitus, neviens tajā laikā nedomāja par to izmantošanu uz kuģiem.
Abi zinātnieki bija pārliecināti, ka šūnu izmantošana ir iespējama, lai gan, protams, tam būtu jāpārvar dažādas grūtības. uz saražotās enerģijas vienību apmēram četras reizes vairāk šķidrā ūdeņraža nekā parastajā dīzeļdegvielā. Daudzi inženieri baidās, ka viņiem varētu nepietikt degvielas saviem kuģiem. Līdzīga problēma ir ar alternatīvu ūdeņradim, sašķidrinātai dabasgāzei, kurai turklāt nav tāda nulles emisijas līmeņa.
2. Pirmā ūdeņraža prāmja būvniecība Oklendas kuģu būvētavā.
No otras puses, ūdeņraža degvielas efektivitāte joprojām ir divas reizes lielāka nekā parastajai degvielai, tātad faktiski vajag divreiz vairāknevis četras. Turklāt ūdeņraža piedziņas sistēmas ir daudz mazāk apjomīgas nekā parastie kuģu dzinēji. Tātad Klebanofs un Prats galu galā secināja, ka lielāko daļu esošo kuģu ir iespējams pārveidot par ūdeņradi un ka būtu vēl vieglāk uzbūvēt jaunu degvielas šūnu kuģi.
2018. gadā Prats atstāja Sandia Labs, lai līdzdibinātu Golden Gate Zero Emission Marine, kas izstrādāja detalizētus plānus ūdeņraža prāmim un pārliecināja Kalifornijas štatu ziedot 3 miljonus ASV dolāru, lai finansētu izmēģinājuma projektu. Kuģu būvētavā Oklendā, Kalifornijā, pašlaik notiek darbs pie pirmo šāda veida bloku (2). Pasažieru prāmis, kuru plānots pabeigt līdz šī gada beigām, būs pirmais kuģis ar dzinēju ASV. To izmantos, lai pārvadātu pasažierus pa Sanfrancisko līča apgabalu un izpētītu apkārtni, un Sandijas Nacionālās laboratorijas komanda izpētīs ierīci visā tās garumā.
Norvēģijas inovācija
Eiropā Norvēģija ir pazīstama ar saviem jauninājumiem ārzonas iekārtu ar alternatīvu piedziņu jomā.
2016. gadā kuģu īpašnieks The Fjords uzsāka regulāru satiksmi starp Flåmu un Gudvangenu Norvēģijas vidusrietumos, izmantojot Brødrene Aa hibrīddzinēju Vision of the fjords. Brødrene Aa inženieri, izmantojot Vision of the fjordu veidošanas pieredzi, uzcēla Future of the Fjord bez kaitīgām emisijām. Šis gandrīz divu cilindru dzinējs tika aprīkots ar diviem 585 ZS elektromotoriem. katrs. Stikla šķiedras katamarāns vienlaikus var uzņemt līdz 16 pasažieriem, un tā ātrums ir 20 mezgli. Īpaši jāatzīmē ierīcei darbināmo akumulatoru uzlādes laiks, kas ir tikai XNUMX minūtes.
2020. gadā Norvēģijas ūdeņos ieies autonoms elektriskais konteinerkuģis - Brūce Birkeland. Elektroenerģija kuģa akumulatoru darbināšanai gandrīz pilnībā tiks iegūta no hidroelektrostacijām. Pagājušajā gadā AAB paziņoja par plāniem sadarboties ar Norvēģijas pētniecības centru par būru izmantošanu transporta un pasažieru nodaļās.
Speciālisti uzsver, ka jūrniecības nozares pāreja uz alternatīviem un videi draudzīgākiem risinājumiem (3) ilgs daudzus gadus. Kuģu dzīves cikls ir garš, un nozares inerce paliek ne mazāka par vairākiem simtiem tūkstošu metru, kas piekrauts līdz malai.
