ناقلة كميات الهيدروجين ، سفينة حاويات تعمل بالبطارية
امتد الضغط لتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري والملوثات إلى صناعة الشحن. المنشآت الأولى التي تعمل بالكهرباء أو الغاز الطبيعي أو الهيدروجين قيد الإنشاء بالفعل.
تشير التقديرات إلى أن النقل البحري مسؤول عن 3,5-4٪ من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، وخاصة ثاني أكسيد الكربون ، بل والمزيد من التلوث. على خلفية الانبعاثات العالمية للملوثات ، ينتج الشحن "18-30٪" من أكاسيد النيتروجين و 9٪ من أكاسيد الكبريت.
الكبريت في الهواء أمطار حمضيةالتي تدمر المحاصيل والمباني. أسباب استنشاق الكبريت مشاكل في الجهاز التنفسيبل ويزيد خطر النوبة القلبية. عادةً ما يكون الوقود البحري عبارة عن أجزاء ثقيلة من النفط الخام (1) التي تحتوي على نسبة عالية من الكبريت.
تقول إيرين بلومينج ، المتحدثة باسم التحالف البيئي الأوروبي البحار في خطر.
يردد Nerijus Poskus من شركة Flexport لتكنولوجيا الشحن.
1. محرك بحري ذو وقود ثقيل تقليدي
في عام 2016 ، قررت الأمم المتحدة والمنظمة البحرية الدولية (IMO) تقديم تشريع للحد من انبعاثات غازات الدفيئة والملوثات المسموح بها. تدخل القواعد التي تفرض قيودًا كبيرة على كمية التلوث بالكبريت من السفن القريبة من اليابسة حيز التنفيذ بالنسبة لمالكي السفن اعتبارًا من يناير 2020. كما أشارت المنظمة البحرية الدولية إلى أنه بحلول عام 2050 يجب أن تخفض صناعة النقل البحري انبعاثات غازات الاحتباس الحراري السنوية بنسبة 50٪.
بغض النظر عن أهداف ولوائح الانبعاثات الجديدة ، يتم بالفعل تطوير أو اقتراح المزيد والمزيد من الحلول حول العالم التي يمكن أن تغير بيئة النقل البحري بشكل جذري.
عبّارة الهيدروجين
أفادت بلومبرج مؤخرًا أن شركة بلوم إنيرجي المصنعة لخلايا الوقود تعمل مع سامسونج للصناعات الثقيلة لتطوير سفن تعمل بالهيدروجين.
وقال بريتي باندي ، نائب رئيس تطوير السوق الاستراتيجي في بلوم إنيرجي ، في بيان للوكالة.
حتى الآن ، تم استخدام منتجات Bloom لتشغيل المباني ومراكز البيانات. تمتلئ الخلايا بالأرض ، ولكن يمكن الآن تكييفها لتخزين الهيدروجين. بالمقارنة مع وقود الديزل التقليدي ، فإنها تنتج غازات دفيئة أقل بكثير ولا تنتج أي سخام أو ضباب دخاني.
يعلن مالكو السفن أنفسهم الانتقال إلى تقنيات الدفع النظيف. أعلنت شركة Maersk ، أكبر شركة لشحن الحاويات في العالم ، في عام 2018 أنها تهدف إلى إزالة الكربون من عملياتها بحلول عام 2050 ، على الرغم من أنها لم تذكر كيف تريد القيام بذلك. من الواضح أن السفن الجديدة والمحركات الجديدة ، وقبل كل شيء ، الوقود الجديد ستكون مطلوبة للنجاح.
يدور البحث عن وقود أنظف وصديق للمناخ للشحن حاليًا حول خيارين قابلين للتطبيق: الغاز الطبيعي المسال والهيدروجين. وجدت دراسة أجرتها مختبرات سانديا الوطنية التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية في عام 2014 أن الهيدروجين هو أكثر الخيارات الواعدة.
بدأ ليونارد كليبانوف ، الباحث في سانديا ، بالتحليل مع زميله آنذاك جو برات ما إذا كان يمكن تشغيل السفن الحديثة بواسطة خلايا وقود الهيدروجين بدلاً من استخدامها في الوقود الأحفوري. تم إطلاق مشروعهم عندما سأل مشغل العبّارة في خليج سان فرانسيسكو وزارة الطاقة عما إذا كان يمكن تحويل أسطولها إلى الهيدروجين. بينما كانت تقنية خلايا وقود الهيدروجين موجودة منذ عقود ، لم يفكر أحد في استخدامها على السفن في ذلك الوقت.
كان كلا العالمين واثقًا من أن استخدام الخلايا كان ممكنًا ، على الرغم من أنه ، بالطبع ، يجب التغلب على صعوبات مختلفة من أجل ذلك. لكل وحدة طاقة منتجة حوالي أربعة أضعاف الهيدروجين السائل أكثر من وقود الديزل التقليدي. يخشى العديد من المهندسين أنه قد لا يكون لديهم ما يكفي من الوقود لسفنهم. توجد مشكلة مماثلة مع بديل الهيدروجين ، والغاز الطبيعي المسال ، والذي ، علاوة على ذلك ، لا يحتوي على مستوى انبعاث صفري.
2. بناء أول عبّارة هيدروجين في حوض بناء السفن في أوكلاند.
من ناحية أخرى ، تظل كفاءة وقود الهيدروجين ضعف كفاءة الوقود التقليدي ، وذلك في الواقع تحتاج ضعف ذلكلا اربعة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن أنظمة دفع الهيدروجين أقل كثافة بكثير من المحركات البحرية التقليدية. لذا خلص Klebanoff و Pratt في النهاية إلى أنه من الممكن تحويل معظم السفن الحالية إلى الهيدروجين وأنه سيكون من الأسهل بناء سفينة خلايا وقود جديدة.
في عام 2018 ، غادر برات Sandia Labs للمشاركة في تأسيس Golden Gate Zero Emission Marine ، والتي طورت خططًا مفصلة لعبّارة هيدروجين وأقنعت ولاية كاليفورنيا بالتبرع بمبلغ 3 ملايين دولار لتمويل مشروع تجريبي. في حوض بناء السفن في أوكلاند ، كاليفورنيا ، يجري العمل حاليًا على بناء الوحدات الأولى من هذا النوع (2). ستكون عبارة الركاب ، المقرر أن تكتمل بحلول نهاية هذا العام ، أول سفينة تعمل بالطاقة في الولايات المتحدة. سيتم استخدامه لنقل الركاب عبر منطقة خليج سان فرانسيسكو ودراسة المنطقة ، وسيقوم فريق مختبر سانديا الوطني باستكشاف الجهاز بطوله بالكامل.
الابتكار النرويجي
في أوروبا ، تشتهر النرويج بابتكارها في مجال المرافق البحرية ذات الدفع البديل.
في عام 2016 ، أطلق مالك السفينة The Fjords خدمة مجدولة بين Flåm و Gudvangen في الغرب الأوسط النرويجي باستخدام محرك Vision of fjords الهجين من Brødrene Aa. قام مهندسو Brødrene Aa ، باستخدام تجربة بناء Vision of fjords ، ببناء Future of the Fjords بدون أي انبعاثات ضارة. تم تجهيز هذا المحرك ثنائي الأسطوانات بمحركين كهربائيين بقوة 585 حصان. كل واحد. يمكن للقارب المصنوع من الألياف الزجاجية استيعاب ما يصل إلى 16 راكبًا في نفس الوقت ، وتبلغ سرعته 20 عقدة. وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى زمن شحن البطاريات التي تشغل الجهاز ، وهو XNUMX دقيقة فقط.
في عام 2020 ، من المقرر أن تدخل سفينة حاويات كهربائية مستقلة المياه النرويجية - يارا بيركلاند. ستأتي الكهرباء لتشغيل بطاريات السفينة بالكامل تقريبًا من محطات الطاقة الكهرومائية. في العام الماضي ، أعلنت شركة AAB عن خطط للتعاون مع مركز الأبحاث النرويجي بشأن استخدام الأقفاص في أقسام النقل والركاب.
يؤكد الخبراء أن عملية تحويل الصناعة البحرية إلى حلول بديلة وأكثر صداقة للبيئة (3) سيستمر لسنوات عديدة. إن دورة حياة السفن طويلة ، ويظل القصور الذاتي للصناعة لا يقل عن عدة مئات الآلاف من الأمتار المحملة حتى أسنانها.
