Granelero d'hidrogen, vaixell portacontenidors alimentat per bateries

La pressió per reduir les emissions de gasos d'efecte hivernacle i contaminants s'ha estès a la indústria naviliera. Les primeres instal·lacions que funcionen amb electricitat, gas natural o hidrogen ja estan en construcció.

Es calcula que el transport marítim és responsable del 3,5-4% de les emissions de gasos d'efecte hivernacle, principalment diòxid de carboni, i encara més de la contaminació. En el context de les emissions globals de contaminants, el transport marítim "produeix" entre un 18 i un 30% d'òxids de nitrogen i un 9% d'òxids de sofre.

El sofre a l'aire es forma pluja àcidaque destrueixen conreus i edificis. Causes de la inhalació de sofre problemes amb el sistema respiratorii fins i tot augmenta risc d'atac cardíac. Els combustibles marins solen ser fraccions pesades de petroli cru (1), amb un alt contingut de sofre.

diu Irene Blooming, portaveu de la coalició mediambiental europea Seas in Risk.

es fa ressò de Nerijus Poskus de l'empresa de tecnologia naviliera Flexport.

1. Motor marí HFO tradicional

L'any 2016, les Nacions Unides i l'Organització Marítima Internacional (OMI) van decidir introduir una legislació per reduir les emissions permeses de gasos d'efecte hivernacle i contaminants. Les normes que imposen límits significatius a la quantitat de contaminació per sofre dels vaixells propers a terra entren en vigor per als armadors a partir del gener de 2020. L'OMI també va indicar que l'any 2050 la indústria del transport marítim haurà de reduir les emissions anuals de gasos d'efecte hivernacle en un 50%.

Independentment dels nous objectius i regulacions d'emissions, cada cop ja s'estan desenvolupant o proposant més solucions arreu del món que poden canviar radicalment l'ecologia del transport marítim.

ferri d'hidrogen

El fabricant de piles de combustible Bloom Energy està treballant amb Samsung Heavy Industries per desenvolupar vaixells propulsats per hidrogen, va informar recentment Bloomberg.

Preeti Pande, vicepresident de desenvolupament estratègic del mercat de Bloom Energy, va dir en un comunicat a l'agència.

Fins ara, els productes Bloom s'han utilitzat per alimentar edificis i centres de dades. Les cèl·lules es van omplir de terra, però ara es poden adaptar per emmagatzemar hidrogen. En comparació amb el gasoil convencional, produeixen molt menys gasos d'efecte hivernacle i no produeixen sutge ni smog.

Els mateixos armadors declaren la transició a tecnologies de propulsió netes. La companyia naviliera de contenidors més gran del món, Maersk, va anunciar el 2018 que pretén descarbonitzar les seves operacions el 2050, tot i que no va dir com ho vol fer. És evident que per a l'èxit caldran nous vaixells, nous motors i, sobretot, nou combustible.

Actualment, la recerca de combustibles més nets i respectuosos amb el clima per al transport marítim gira al voltant de dues opcions viables: el gas natural liquat i l'hidrogen. Un estudi dels laboratoris nacionals Sandia del Departament d'Energia dels EUA el 2014 va trobar que l'hidrogen era la més prometedora de les dues opcions.

Leonard Klebanoff, un investigador de Sandia, va començar a analitzar amb el seu aleshores col·lega Joe Pratt si els vaixells moderns podrien funcionar amb piles de combustible d'hidrogen en lloc d'utilitzar-los amb combustibles fòssils. El seu projecte es va llançar quan l'operador de ferri de la badia de San Francisco va preguntar al Departament d'Energia si la seva flota es podia convertir en hidrogen. Tot i que la tecnologia de piles de combustible d'hidrogen fa dècades que existeix, ningú va pensar en utilitzar-la als vaixells en aquell moment.

Tots dos científics estaven convençuts que l'ús de cèl·lules era possible, tot i que, per descomptat, s'haurien de superar diverses dificultats per a això. per unitat d'energia produïda aproximadament quatre vegades més hidrogen líquid que el gasoil convencional. Molts enginyers temen que no tinguin prou combustible per als seus vaixells. Un problema similar existeix amb l'alternativa a l'hidrogen, el gas natural liquat, que, a més, no té un nivell d'emissió tan nul.

2. Construcció del primer ferri d'hidrogen a la drassana d'Auckland.

D'altra banda, l'eficiència del combustible d'hidrogen es manté el doble que la del combustible convencional, de fet necessiten el dobleno quatre. A més, els sistemes de propulsió d'hidrogen són molt menys voluminosos que els motors marins convencionals. Així, Klebanoff i Pratt van arribar a la conclusió que era possible convertir la majoria de vaixells existents en hidrogen i que seria encara més fàcil construir un nou vaixell de pila de combustible.

El 2018, Pratt va deixar Sandia Labs per cofundar el Golden Gate Zero Emission Marine, que va desenvolupar plans detallats per a un ferri d'hidrogen i va convèncer l'estat de Califòrnia perquè donés 3 milions de dòlars per finançar un projecte pilot. A la drassana d'Oakland, Califòrnia, actualment s'està treballant per construir les primeres unitats d'aquest tipus (2). El ferri de passatgers, que està previst que estigui enllestit a finals d'aquest any, serà el primer vaixell propulsat als Estats Units. S'utilitzarà per transportar passatgers i estudiar l'àrea de la badia de San Francisco, i l'equip del Sandia National Laboratory explorarà el dispositiu al llarg de tota la seva longitud.

Innovació noruega

A Europa, Noruega és coneguda per la seva innovació en el camp de les instal·lacions offshore amb propulsió alternativa.

El 2016, l'armador The Fjords va llançar un servei programat entre Flåm i Gudvangen al mig oest noruec mitjançant el motor híbrid Vision of the Fjords de Brødrene Aa. Els enginyers de Brødrene Aa, utilitzant l'experiència de construir Vision of the Fjords, van construir Future of the Fjords sense emissions nocives. Aquest motor de gairebé dos cilindres estava equipat amb dos motors elèctrics de 585 CV. tothom. El catamarà de fibra de vidre pot embarcar fins a 16 passatgers al mateix temps, i la seva velocitat és de 20 nusos. Cal destacar especialment el temps de càrrega de les bateries que condueixen el dispositiu, que és de només XNUMX minuts.

El 2020, un vaixell portacontenidors elèctric autònom entrarà a les aigües noruegues. Yara Birkeland. L'electricitat per alimentar les bateries del vaixell vindrà gairebé íntegrament de les centrals hidroelèctriques. L'any passat, AAB va anunciar plans per col·laborar amb el Centre de Recerca de Noruega sobre l'ús de gàbies a les divisions de transport i passatgers.

Els experts destaquen que el procés de canvi de la indústria marítima cap a solucions alternatives i més respectuoses amb el medi ambient (3) durarà molts anys. El cicle de vida dels vaixells és llarg, i la inèrcia de la indústria no és inferior a la de diversos centenars de milers de metres carregats de gom a gom.