Wasserstoff-Massengutfrachter, batteriebetriebenes Containerschiff
Der Druck, Treibhausgas- und Schadstoffemissionen zu reduzieren, hat sich auch auf die Schifffahrtsindustrie ausgeweitet. Erste Anlagen, die mit Strom, Erdgas oder Wasserstoff betrieben werden, sind bereits im Bau.
Es wird geschätzt, dass der Seeverkehr für 3,5-4 % der Treibhausgasemissionen, hauptsächlich Kohlendioxid, und noch mehr Umweltverschmutzung verantwortlich ist. Vor dem Hintergrund der weltweiten Schadstoffemissionen „produziert“ die Schifffahrt 18-30 % Stickoxide und 9 % Schwefeloxide.
Es entsteht Schwefel in der Luft saurer Regendie Ernten und Gebäude zerstören. Das Einatmen von Schwefel verursacht Probleme mit dem Atmungssystemund nimmt sogar zu Herzinfarktrisiko. Bei Schiffskraftstoffen handelt es sich in der Regel um schwere Fraktionen von Rohöl (1), mit einem hohen Schwefelgehalt.
sagt Irene Blooming, Sprecherin der europäischen Umweltkoalition Seas in Risk.
wiederholt Nerijus Poskus vom Schifffahrtstechnologieunternehmen Flexport.
1. Traditioneller Schweröl-Schiffsmotor
Im Jahr 2016 beschlossen die Vereinten Nationen und die Internationale Seeschifffahrtsorganisation (IMO), Gesetze zur Reduzierung der zulässigen Emissionen von Treibhausgasen und Schadstoffen einzuführen. Ab Januar 2020 treten für Schiffseigner Vorschriften in Kraft, die erhebliche Grenzwerte für die Schwefelbelastung durch landnahe Schiffe vorsehen. Die IMO hat außerdem darauf hingewiesen, dass die Seetransportindustrie bis 2050 die jährlichen Treibhausgasemissionen um 50 % reduzieren muss.
Unabhängig von neuen Emissionszielen und Vorschriften werden weltweit bereits immer mehr Lösungen entwickelt oder vorgeschlagen, die die Ökologie des Seeverkehrs radikal verändern können.
Wasserstofffähre
Wie Bloomberg kürzlich berichtete, arbeitet der Brennstoffzellenhersteller Bloom Energy mit Samsung Heavy Industries zusammen, um wasserstoffbetriebene Schiffe zu entwickeln.
Preeti Pande, Vizepräsident für strategische Marktentwicklung bei Bloom Energy, sagte in einer Erklärung gegenüber der Agentur.
Bisher wurden Bloom-Produkte zur Stromversorgung von Gebäuden und Rechenzentren eingesetzt. Die Zellen wurden mit Erde gefüllt, können aber nun zur Speicherung von Wasserstoff umgebaut werden. Im Vergleich zu herkömmlichem Dieselkraftstoff verursachen sie deutlich weniger Treibhausgase und verursachen weder Ruß noch Smog.
Die Reeder selbst erklären den Übergang zu sauberen Antriebstechnologien. Die weltgrößte Containerschifffahrtsgesellschaft Maersk kündigte 2018 an, dass sie ihren Betrieb bis 2050 dekarbonisieren will, sagte jedoch nicht, wie sie dies erreichen will. Es ist klar, dass für den Erfolg neue Schiffe, neue Motoren und vor allem neuer Treibstoff erforderlich sind.
Die Suche nach saubereren und klimafreundlicheren Kraftstoffen für die Schifffahrt dreht sich derzeit um zwei praktikable Optionen: Flüssigerdgas und Wasserstoff. Eine Studie der Sandia National Laboratories des US-Energieministeriums aus dem Jahr 2014 ergab, dass Wasserstoff die vielversprechendere der beiden Optionen ist.
Leonard Klebanoff, ein Sandia-Forscher, begann zusammen mit seinem damaligen Kollegen Joe Pratt zu analysieren, ob moderne Schiffe mit Wasserstoff-Brennstoffzellen angetrieben werden könnten, anstatt sie mit fossilen Brennstoffen zu nutzen. Ihr Projekt wurde ins Leben gerufen, als der Fährbetreiber der San Francisco Bay das Energieministerium fragte, ob seine Flotte auf Wasserstoff umgestellt werden könne. Obwohl es die Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie schon seit Jahrzehnten gibt, dachte damals noch niemand daran, sie auf Schiffen einzusetzen.
Beide Wissenschaftler waren zuversichtlich, dass der Einsatz von Zellen möglich sei, obwohl hierfür natürlich verschiedene Schwierigkeiten zu überwinden seien. pro erzeugter Energieeinheit etwa viermal mehr flüssigen Wasserstoff als herkömmlicher Dieselkraftstoff. Viele Ingenieure befürchten, dass sie möglicherweise nicht genug Treibstoff für ihre Schiffe haben. Ein ähnliches Problem besteht bei der Alternative zu Wasserstoff, dem Flüssigerdgas, das zudem nicht so emissionsfrei ist.
2. Bau der ersten Wasserstofffähre auf der Auckland-Werft.
Andererseits ist die Effizienz von Wasserstoffkraftstoff tatsächlich doppelt so hoch wie die von herkömmlichem Kraftstoff brauche doppelt so vielnicht vier. Darüber hinaus sind Wasserstoffantriebe deutlich weniger sperrig als herkömmliche Schiffsmotoren. So kamen Klebanoff und Pratt schließlich zu dem Schluss, dass es möglich sei, die meisten bestehenden Schiffe auf Wasserstoff umzustellen, und dass es noch einfacher sei, ein neues Brennstoffzellenschiff zu bauen.
Im Jahr 2018 verließ Pratt Sandia Labs, um Golden Gate Zero Emission Marine mitzugründen, das detaillierte Pläne für eine Wasserstofffähre entwickelte und den Staat Kalifornien davon überzeugte, 3 Millionen US-Dollar zur Finanzierung eines Pilotprojekts zu spenden. Auf der Werft in Oakland, Kalifornien, wird derzeit am Bau der ersten Einheiten dieses Typs gearbeitet (2). Die Passagierfähre, deren Fertigstellung bis Ende dieses Jahres geplant ist, wird das erste Motorschiff in den Vereinigten Staaten sein. Es wird zum Transport von Passagieren durch die San Francisco Bay Area und zur Untersuchung des Gebiets verwendet, und das Team des Sandia National Laboratory wird das Gerät auf seiner gesamten Länge erkunden.
Norwegische Innovation
In Europa ist Norwegen für seine Innovationen im Bereich Offshore-Anlagen mit alternativen Antrieben bekannt.
Im Jahr 2016 startete der Reeder The Fjords einen Liniendienst zwischen Flåm und Gudvangen im Mittleren Westen Norwegens mit dem Vision of the Fjords-Hybridmotor von Brødrene Aa. Die Ingenieure von Brødrene Aa nutzten ihre Erfahrung beim Bau von „Vision of the Fjords“ und bauten „Future of the Fjords“ ohne schädliche Emissionen. Dieser fast zweizylindrige Motor war mit zwei 585 PS starken Elektromotoren ausgestattet. jeden. Der Fiberglas-Katamaran kann bis zu 16 Passagiere gleichzeitig an Bord nehmen und erreicht eine Geschwindigkeit von 20 Knoten. Besonders hervorzuheben ist die Ladezeit der Akkus, die das Gerät antreiben, die nur XNUMX Minuten beträgt.
2020 soll ein autonomes elektrisches Containerschiff in norwegische Gewässer einlaufen - Yara Birkeland. Der Strom für die Schiffsbatterien wird fast vollständig aus Wasserkraftwerken stammen. Letztes Jahr kündigte AAB Pläne zur Zusammenarbeit mit dem norwegischen Forschungszentrum beim Einsatz von Käfigen im Transport- und Passagierbereich an.
Experten betonen, dass der Prozess der Umstellung der maritimen Industrie auf alternative und umweltfreundlichere Lösungen (3) wird viele Jahre halten. Der Lebenszyklus von Schiffen ist lang und die Trägheit der Branche bleibt nicht geringer als die von mehreren hunderttausend bis zum Rand beladenen Metern.
