氢作为传统燃料替代品在海事领域的应用 氢将成为海洋运输领域颠覆性应用


最近,DNV GL、斯克里普斯海洋研究所、海军建筑师事务所Glosten和桑迪亚国家实验室已建立合作,以评定氢燃料电池沿海考察船的技术法规和经济可行性 。
因为燃料成本、设备维护、污染及其解决燃料种类排出污染物(废气或污油)等造成综合成本上升,及其降低有害温室气体减排压力,航运公司们已经找寻更环保的代替品和节能型燃料,如压缩天然气(压缩天然气),液化天然气(LNG),酒精或氢气等,以减少对化石燃料的依赖 。
根据可再生能源得到氢解决方案的过程
过去5年,全球在清洁能源行业的新增投资额增加了2倍,这说明全世界都在积极寻找新的清理可再生能源,例如氢 。
氢既可以用在燃料电池中,可以直接在内燃机中点燃释放能量 。而高质量氢气(100%氢气)能通过电解水技术,将要水电化学转化成氢气和O2的形式获得 。
但是在过去几十年中,不断增长的电费早已阻拦或推迟了电解氢的生产 。
但随着根据光伏发电或风力涡轮机等可再生能源的能源容积提高,以上窘境将要产生变化 。这类环境下,电解氢不但可以根据可再生能源获得,同时也可以具有动能载体的作用,能够被作为储能物质,摆脱过去可再生能源具备明显间歇性的缺点 。
具体到海洋运输行业,大家可以获得那样一套生产与存储氢气的可行性方案:
▲ 水处理:根据砂滤器,对海面进行修复/净化去除盐和离子;
▲ 电解:运用水上风力为涡轮机提供能量,为电解给予必需电力;
▲ 缩小和存储:产出的氢气必须在髙压值(700 bar)下缩小以降低具体容积,并存储于模块基座罐里作为燃料 。
在这一套方案中,需要注意的安全关键是氢气在容器内的应用和存储 。
而燃料电池和柴油发电机效率表明,在额定值超出5%的情形下,氢燃料电池效率远高于柴油发电机 。
另一套更成熟的办法是为质子交换膜(PEM)燃料电池给予资源 。
目前,PEM燃料电池技术已成功用于船只和其它工业应用 。该操作必须纯氢,且工作温度较低,当前这种模块的功率达到120kW,物理规格较小,是一种积极的运送运用 。与柴油发电机在海事应用上的信息对比,PEM氢燃料电池在超出5%额定负荷的情形下具备更高效率和更好的特性 。
但用以船只推进的氢动力燃料电池仍处于初期设计/实验环节,适合较小的客船、渡轮或游船,但是结合当前氢所展现出的潜力,大家坚信在不久的将来,氢燃料电池有望应用于大型货船 。
此外,因为清洁和密度小的特点,氢不可能水中造成污染的氢气泄露,对空气和海域产恒危害,更不会由于噪音问题,对海洋生态系统导致毁坏 。
实际上,部分我国与企业早已首先行动了下去 。比如丹麦气侯与环境科长Ola Elvestuen在GCAS在航运过程中表明,丹麦方案根据使用氢气和独立航运尽早完成零排放,踏入海洋运输渗碳,这一方案乃至走在国际海事组织有关温室气体基本战略的前面 。
应用案例
最近翻过里斯本塔霍河双体船Energy Observer和来自比例时的Hydroville又为氢在海洋运输领域的成功应用带来了有力根据 。
Energy Observer是一只纯氢动力船舶,配置了太阳能光伏板、风能发电机和氢燃料箱,其需要氢能主要来自海面电解 。
Hydroville是通过认证的第一艘应用氢气为柴油机提供动力的乘用客船,主要负责高峰期从克雷贝克运往安特卫普的运送任务,防止交通堵塞 。
已经过检测的原型和器皿和上文提到的诸多事实都在不断证实,氢做为传统燃料代替品在海事应用领域,将会成为颠覆性技术,在不远的将来造成重大影响 。
【氢作为传统燃料替代品在海事领域的应用 氢将成为海洋运输领域颠覆性应用】