Ποιοι ποντάρουν στο πράσινο υδρογόνο ως ναυτιλιακό καύσιμο

hydrogen fuel cell ship

Ο κλάδος της ναυτιλίας θεωρείται υπεύθυνος για ένα τεράστιο μέρος της μόλυνσης του περιβάλλοντος, με κύριο υπαίτιο το γεγονός ότι αρκετά πλοία κινούνται με ορυκτά καύσιμα. Οι νέοι κανόνες για τα καύσιμα με περιορισμένη περιεκτικότητα σε θείο σίγουρα βελτιώνουν αλλά δεν εξαλείφουν το πρόβλημα.

Είναι χαρακτηριστικό ότι οι συνολικές εκπομπές ρύπων από τη ναυτιλία αποτελούν την 6η μεγαλύτερη πηγή μόλυνσης, παγκοσμίως, παρά το γεγονός ότι μια πρόοδος στα επίπεδα των ρύπων έχει γίνει με την εισαγωγή μεγαλύτερων πλοίων, τη βελτίωση του μηχανικού σχεδιασμού κύτους και επί του σκάφους, την εισαγωγή ψηφιακών τεχνολογιών που επιτρέπουν καλύτερη και βελτιωμένη διαχείριση της ταχύτητας του πλοίου και τον παροπλισμό παλαιότερων και άρα λιγότερο αποδοτικών πλοίων.

Όμως για να πιαστούν οι στόχοι για το κλίμα, η διαδρομή παραμένει μεγάλη και καταλήγει νομοτελειακά στη μετάβαση της ναυτιλίας σε «γραμμές» μηδενικών ρύπων άνθρακα.

Πριν λίγους μήνες είχαμε δώσει στοιχεία της πρόσφατης μελέτης του νορβηγικού νηογνώμονα DNV GL, με κάποιες πρώτες εκτιμήσεις για το ποια καύσιμα αναμένεται να δώσουν στη ναυτιλία το πολυπόθητο μηδενικό περιβαλλοντικό αποτύπωμα μέχρι το 2050.

Η μελέτη αφού εξέτασε 15 διαφορετικούς τύπους καυσίμων και 10 τεχνολογικά συστήματα καυσίμων κατέληξε στο συμπέρασμα ότι παρά το γεγονός ότι τη δεδομένη χρονική στιγμή είναι δύσκολο να εντοπιστούν «σαφείς νικητές», εντούτοις κάποιοι τύποι καυσίμων έχουν το προβάδισμα: Tο LNG κερδίζει σημαντικό μερίδιο στην αγορά, μέχρι τουλάχιστον οι κανονισμοί να γίνουν πιο αυστηροί το 2030 ή το 2040.

Tα Bio-MGO, e-MGO, bio-LNG και e-LNG αναδύονται ως καύσιμα για τα υπάρχοντα πλοία, ενώ μέχρι το 2050 η e-αμμωνία, η μπλε αμμωνία και η βιομεθανόλη αναμένεται να αποκτήσουν ισχυρό μερίδιο στην αγορά, καθώς θεωρούνται ως τα περισσότερο υποσχόμενα καύσιμα με ουδέτερο αποτύπωμα άνθρακα, αλλά σε μακροπρόθεσμο ορίζοντα.

Όσον αφορά το πράσινο υδρογόνο η συγκεκριμένη μελέτη υποστήριξε ότι παρά το γεγονός ότι έμμεσα θα διαδραματίσει σημαντικό ρόλο ως δομικό στοιχείο για την παραγωγή άλλων καυσίμων με ουδέτερο αποτύπωμα άνθρακα, όπως η e-αμμωνία, η μπλε αμμωνία και η e-μεθανόλη, εντούτοις η χρήση του θα είναι σχετικά περιορισμένη, αφενός λόγω της τιμής του και αφετέρου του επενδυτικού κόστους για τον κινητήρα και τα συστήματα του καυσίμου.

Σαν στήλη είχαμε εκφράσει από τα τέλη του 2020 την αντίθεση μας για το συμπέρασμα της μελέτης αυτής όσον αφορά το ρόλο του υδρογόνου στη ναυτιλία και μάλιστα είχαμε δικαιολογήσει την άποψη μας. Βλέπετε το «πράσινο» υδρογόνο, το οποίο παράγεται μέσω ηλεκτρόλυσης του νερού, η οποία λειτουργεί από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ), οδηγείται απευθείας ή μέσω δεξαμενών αποθήκευσης στις κυψέλες καυσίμου και μετατρέπεται χημικά, άρα άνευ θερμικής καύσης, σε ηλεκτρική ενέργεια.

Το μεγάλο του προσόν όμως είναι η ενεργειακή πυκνότητα. Η ενέργεια που κρύβει μέσα του είναι πολλαπλασίως μεγαλύτερη ως προς το βάρος σε σχέση με οποιοδήποτε άλλο καύσιμο. Ακριβώς αυτή η ενεργειακή πυκνότητα μπορεί να του δώσει το διαβατήριο να αντικαταστήσει μεγάλο μέρος συστοιχιών μπαταριών.

Τι σημαίνει αυτό σε απλά ελληνικά; Ότι θα αντικαταστήσει το τεράστιο βάρος των μπαταριών ενός εξηλεκτρισμένου πλοίου με πολύ ελαφρύτερα fuell cells ίσης ή και μεγαλύτερης ακόμα απόδοσης από τις μπαταρίες!

Οι κυψέλες καυσίμου λοιπόν που λειτουργούν με καθαρό υδρογόνο έχουν αυξημένες πιθανότητες ν’αντικαταστήσουν σύντομα όλους τους κινητήρες εσωτερικής καύσης και να συμπληρώνουν μαζί με τις μπαταρίες- ή ξεχωριστά -όλες τις υβριδικές εφαρμογές πρόωσης των πλοίων.

Το ίδιο στοίχημα φαίνεται ότι παίρνει και η ΕΕ η οποία επιχορήγησε με 8 εκατ. ευρώ στην νορβηγική πρωτοβουλία για τη ναυπήγηση πλοίου καύσης περιβαλλοντικά ουδέτερου υδρογόνου.

Το «Topeka», θα λειτουργεί με μπαταρία ισχύος 1.000 kilowatts/ώρα και με ειδική κυψέλη υδρογόνου, γεγονός που θα το καθιστά περιβαλλοντικά ουδέτερο. Θα μεταφέρει φορτία μεταξύ των λιμένων της Νορβηγίας και την παράδοση περιβαλλοντικά ουδέτερου υδρογόνου σε αποθήκες καυσίμων κατά μήκος της ακτογραμμής της Νορβηγίας, ενώ το εν λόγω εγχείρημα χαίρει και της υποστήριξης του ενεργειακού κολοσσού Equinor.

Όμως δεν είναι η μόνη που υποστηρίζει τις δυνατότητες του πράσινου υδρογόνου.Εταιρείες όπως η φιλανδική Wartsila, η γερμανική Siemens, η ιταλική Τransfluid, οι ιαπωνικές η Toyota και Honda, η νοτιοκορεάτικη Huyndai, μαζί με εταιρείες παροχής ενέργειας, όπως η Royal Dutch Shell, διαθέτουν μεγάλα κονδύλια έρευνας για τις ναυτιλιακές εφαρμογές του υδρογόνου και των κυψελών καυσίμου (fuel cells).

Μάλιστα ένα από τα μεγαλύτερα ναυπηγεία στον κόσμο η Samsung Heavy industries και η αμερικανική Bloom Energy συνεργάζονται ώστε να αναπτύξουν κυψέλες καυσίμων σε υπάρχοντα πλοία μέχρι το 2022, ενώ η σουηδο-ελβετική πολυεθνική ABB, «βλέπει» τη ναυτιλία μικρών αποστάσεων ως την πρώτη που θα υιοθετήσει την τεχνολογία κυψελών καυσίμου.

Το στοίχημα της Royal Dutch Shell

Το στοίχημα της Shell επίσης φαίνεται να είναι μεγάλο. Στην κοινή έκθεση της Shell με την Deloitte με το όνομα «All Hands on Deck report», το υδρογόνο είχε την αποδοχή και τη θετική ψήφο του 65% των συμμετεχόντων.

Για την Royal Dutch Shell οι κυψέλες καυσίμου αποτελούν τη βασική τεχνολογία για το ξεκλείδωμα της χρήσης των μελλοντικών ναυτιλιακών καυσίμων. Για την ακρίβεια, η Shell εκτιμά ότι οι κυψέλες καυσίμου με υδρογόνο είναι η τεχνολογία που σήμερα φαίνεται να έχει τις περισσότερες πιθανότητες να οδηγήσει τον ναυτιλιακό τομέα σε μηδενικές εκπομπές έως το 2050.

Δεν είναι τυχαίο άλλωστε ότι ο επικεφαλής ναυτιλιακών θεμάτων της Shell, ο Γκρέιαμ Χέντερσον παρουσίασε το υδρογόνο ως καλύτερη εναλλακτική αυτή τη στιγμή έναντι άλλων λύσεων που εξετάζονται για τη ναυτιλία.

Και κάπου εδώ στο παιχνίδι μπαίνουν οι κυψέλες καυσίμου.

Καταρχήν οι κυψέλες καυσίμου που χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή καυσίμου σε ηλεκτρική ενέργεια, θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν την τεχνολογία κινητήρα εσωτερικής καύσης, καθώς μπορούν να βελτιώσουν την απόδοση μετατροπής ενέργειας σε πάνω από 60%. Εάν αξιοποιηθεί δε η «σπατάλη» θερμότητας, η αποδοτικότητα μπορεί να φτάσει ως το 80%.

Αυτή ακριβώς η αποδοτικότητα συνεπάγεται μειωμένη ανάγκη για σημαντική βοηθητική μονάδα παραγωγής ενέργειας, γεγονός που εξασφαλίζει βελτιωμένο σχεδιασμό με επιπλέον χώρο για φορτίο.

Οι κυψέλες καυσίμου έχουν επίσης το πλεονέκτημα ότι μπορούν να λειτουργήσουν με διάφορα καύσιμα, όπως το υδρογόνο ή η αμμωνία.

Το κόστος βέβαια είναι ένα θέμα, καθώς οι κυψέλες καυσίμου είναι πιο ακριβές από τους κινητήρες εσωτερικής καύσης.

Η Shell όμως ισχυρίζεται ότι ήδη η τεχνολογική εξέλιξη μας οδηγεί πολύ γρήγορα σε βελτίωση του κόστους και της ασφάλειας. Επιπλέον το κόστος ήδη μπορεί να αντισταθμιστεί εν μέρει από το γεγονός ότι οι κυψέλες καυσίμου έχουν ανταγωνιστικό κόστος λειτουργίας μόλις εγκατασταθούν, καθώς έχουν πολύ λίγα «κινούμενα» μέρη. Ως εκ τούτου, οι απαιτήσεις συντήρησης θα είναι πολύ χαμηλές σε σύγκριση με εκείνες των κινητήρων εσωτερικής καύσης.

Το ενδιαφέρον που εκδηλώνεται για τέτοιες τεχνολογίες είναι ήδη μεγάλο, ενώ η Shell ανακοίνωσε την περασμένη εβδομάδα ότι έχει ξεκινήσει έρευνες για να δοκιμάσει τη χρήση κυψελών καυσίμου υδρογόνου σε πλοία στη Σιγκαπούρη.

Η πρόθεση της είναι να προχωρήσει σε δοκιμές που περιλαμβάνουν την ανάπτυξη και εγκατάσταση βοηθητικής κυψέλης καυσίμου μονάδας ισχύος σε πλοίο roll-on / roll-off που μεταφέρει οχήματα μεταξύ της Σιγκαπούρης και των εγκαταστάσεων της Shell στο Pulau Bukom.

Σύμφωνα με ρεπορτάζ του Reuters, στο project συμμετέχουν η SembCorp Marine και η θυγατρική της LMG Marin, η οποία θα σχεδιάσει την κυψέλη καυσίμου και θα μετασκευάσει το πλοίο, που ανήκει στην Penguin International. Στόχος είναι όταν ολοκληρωθεί η τεχνική μελέτη να ξεκινήσει η εγκατάσταση των κυψελών και το πλοίο να λειτουργήσει με αυτές για μια δοκιμαστική περίοδο 12 μηνών.

Η επιτυχία της κίνησης μπορεί να ανοίξει το δρόμο για μια ναυτιλία που θα κινείται με υδρογόνο και θα είναι πλέον ελεύθερη ρύπων. Σημειωτέον ότι το πράσινο υδρογόνο θα είναι από τα βασικά θέματα συζήτησης στην πρωτοβουλία Ocean Now στο Λίλεστρομ της Νορβηγίας στις αρχές Ιουνίου, χρονικό σημείο όπου η στήλη θα επανέλθει με νεώτερα.

liberal.gr

 

Pin It

eep logo