هیدروژن سبز در کشتی  های اقیانوس پیما

همزمان با تلاش جهان برای غلبه بر ویروس کرونا و تأثیرات فاجعه بار اقتصادی ، پیشنهادهایی برای بهبود شرایط اقتصادی از نظر محیط زیستی مطرح شده است. آیا فناوری هیدروژن سبز و پیل سوختی در کشتی ها به آینده ای پایدار و اقتصادی منجر می شود؟

هیدروژن سبز

تا زمانی که کره زمین وجود داشته باشد ، آب ، باد و نور خورشید در دسترس خواهد بود. اینها منابع مورد نیاز برای تولید هیدروژن سبز از طریق فناوری الکترولیز آب هستند. این فرآیند آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می کند و اگر برق مورد نیاز الکترولیزر از منابع تجدید پذیر باشد ، هیدروژن سبز تولید می شود. با این وجود هیدروژن سبز نه تنها یک انرژی پاک محسوب می شود بلکه سوختی برای آینده در صنعت حمل و نقل است زیرا هیدروژن می تواند به راحتی در سلول سوختی به برق تبدیل شود.

فناوری سلول سوختی

در یک پیل سوختی ، هیدروژن و اکسیژن با هم ترکیب شده و با استفاده از واکنش الکتروشیمیایی ، برق ، گرما و آب تولید می کنند. یک پیل سوختی معمولی با عبور هیدروژن از آند و اکسیژن از کاتد کار می کند. یک کاتالیزور مولکول های هیدروژن را به الکترون و پروتون در آند تقسیم می کند. پروتون ها از غشا الکترولیت متخلخل عبور می کنند ، در حالی که الکترون ها از طریق مدار جریان الکتریکی و گرما ایجاد می کنند. در کاتد ، پروتون ها ، الکترون ها و اکسیژن با هم ترکیب می شوند و مولکول های آب را تولید می کنند. از زمان اختراع اولین پیل سوختی در سال 1838 توسط ویلیام گروو ، این فناوری بسیار پیشرفت کرده است و اکنون روشی کارآمد و مطمئن برای تولید برق است.

با وجود مشکلات های پیش رو این فناوری ، پیل های سوختی در قایق ها و کشتی ها پتانسیل پیشرانه زیادی دارند ، زیرا آنها کاملاً منبع انرژی بدون انتشار کربن هستند. این ویژگی یک مزیت برای حمل و نقل دریایی است. سیستم های پیل سوختی مجهز به هیدروژن سبز یکی از راه های ایجاد محیط زیست پاک است.

آلمان یکی از کشورهایی است که فناوری هیدروژن سبز در آن پیشرفت زیادی داشته است. در Laage در نزدیکی روستوک ، یکی از اصلی ترین بنادر دریای بالتیک ، اخیراً یک پروژه آزمایشی راه اندازی شده است که با استفاده از فناوری الکترولیز آب سالانه 300 تن هیدروژن سبز تولید خواهد کرد.

پروژه Westküste  با هدف تحقیق و توسعه برای تولید هیدروژن سبز از انرژی باد و استفاده از حرارت و اکسیژن حاصل از آن در حال فعالیت است. این پروژه بی نظیر است زیرا از انرژی باد برای تولید هیدروژن در مقیاس بزرگ استفاده می کند. فقط باد فراساحلی می تواند چنین منبع قابل تجدید از انرژی را برای الکترولیز تأمین کند.

در اکتبر 2019 ، مایر ورافت ، یکی از کارخانه های حمل و نقل دریایی در جهان اعلام کرد که کشتی تفریحی مجهز به LNG AIDAnova در سال 2021 فناوری سلول سوختی را به عنوان یک پیشرانه آزمایش می کند. پروژه ای در حال توسعه یک شبکه انرژی با نسل جدید سلولهای سوختی مناسب برای استفاده در کشتی های مسافربری اقیانوس پیما هستند. با این حال تأثیر اقتصادی بحران کرونا در حمل و نقل دریایی و کشتی سازی در مورد زمان اجرای این طرح آزمایشی  ابهاماتی ایجاد کرده است.

انواع مختلفی از کشتی های مجهز به هیدروژن از سال 2000 در حال بهره برداری است. مانند  شناورهای کوچک مسافری مانند کشتی ALSTERWASSER در هامبورگ ، کشتی HYDROGENESIS در بریستول یا NEMO H2 در آمستردام ، تاکسی های آبی مانند DUFFY-HERRESTORFF و قایق های تفریحی. اولین قایق تفریحی مجهز به این تکنولوژی را می توان در زیردریایی های نوع 212 آلمان یافت که در سال 2005 به خدمت گرفته شد.

LNG یا هیدروژن سبز؟

LNG اغلب به عنوان سیستم پیشرانه کشتی در آینده دیده می شود. پروفسور Ger Hollback از موسسه حمل و نقل زمینی و دریایی دانشگاه فنی برلین می گوید: ” گاز طبیعی فقط یک فناوری گذرا است.” از نظر وی ، آینده به فناوری هیدروژن و سلول سوختی تعلق دارد. اداره بندر روتردام  یک انجمن جهانی است که به دنبال استفاده از هیدروژن هستند. آلارد کاستلاین ، مدیر عامل اداره بندر بیان کرد: “هیدروژن انرژی قرن 21 است.

https://blog.fleetmon.com/2020/08/14/green-hydrogen-in-ocean-going-shipping