倫敦——氫被吹捧為未來不可避免的綠色燃料。把這句話告訴那些將在超冷的溫度下把它運送到地球上、接近外太空的人吧。
然而,這正是設(shè)計師們想要做的。
在數(shù)十年來商船面臨的最大技術(shù)挑戰(zhàn)中,各公司正開始開發(fā)新一代船舶,可以向重工業(yè)輸送氫。他們押注世界各地的工廠將轉(zhuǎn)向這種燃料,推動向低碳經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型。
相關(guān)公司表示,目前至少有三個項目正在開發(fā)試驗船,準備在未來三年內(nèi)在歐洲和亞洲測試這種燃料的運輸。
主要的挑戰(zhàn)是將氫氣保持在零下253攝氏度的低溫。它只高于絕對零度20度,這是可能的最冷溫度,所以它保持液態(tài),同時避免了容器部分可能破裂的風險。
這比運輸液化天然氣(LNG)所需的溫度低了近100攝氏度。這需要大約60年前的航運革命。
日本的川崎重工(Kawasaki?。龋澹幔觯。桑睿洌酰螅簦颍椋澹螅┮呀?jīng)建造了世界上第一艘運輸氫氣的船Suiso?。疲颍铮睿簦椋澹?。據(jù)稱,這艘原型船正在進行海上試驗。從澳大利亞到日本的示范首航約9000公里,預(yù)計將在未來幾個月進行。
“該項目的下一階段已經(jīng)開始運行,即在2020年代中期建造一艘商業(yè)規(guī)模的氫載體。其目標是在2030年實現(xiàn)商業(yè)化。
其目標是在未來也使用氫氣為商業(yè)船只提供動力
這個1250立方米的儲氫罐是雙殼真空絕緣的,以幫助保持溫度。
川崎重工的原型船,長116米,重8000噸,在首航中將使用柴油。西村說,公司的目標是用氫氣為未來更大的商船提供動力。
在韓國這個世界上主要的造船中心之一,另一個項目正在進行中。
韓國造船和海洋工程公司(Korea?。樱瑁椋穑猓酰椋欤洌椋睿纭。Α。希妫妫螅瑁铮颍濉。牛睿纾椋睿澹澹颍椋睿纾┦窃搰谝患抑铝τ诮ㄔ焐逃靡夯瘹溥\輸船的公司。
為了應(yīng)對超冷挑戰(zhàn),該公司表示,它正在與一家鋼鐵制造商合作,開發(fā)高強度鋼材和新的焊接技術(shù),以及增強絕緣,以遏制氫氣,并減輕管道或儲罐破裂的風險。
在世界的另一端,挪威,也在努力在該國西海岸建立一條氫供應(yīng)鏈。其中一組希望試驗一艘能夠?qū)錃膺\送到計劃加油站的試航船。這將能夠為輪船、卡車和公共汽車提供服務(wù)。
挪威海運公司Wilhelmsen?。牵颍铮酰鸬奶貏e項目副總裁Per Brinchmann表示,該公司正在與合作伙伴合作建造一艘“滾裝”船,能夠通過集裝箱或拖車運輸液氫。
液體還是氣體?
他補充說,這艘船預(yù)計將在2024年上半年投入使用。
Brinchmann表示:"我們相信,一旦這艘示范船投入使用,其目的將是在(挪威)西海岸建立燃料補給中心。"
其他公司正在探索一條不同的路線,以避免冷難題以及氫原子與金屬相互作用時可能發(fā)生的情況。
例如,加拿大巴拉德電力系統(tǒng)公司(Ballard Power?。樱螅簦澹恚螅┖桶拇罄麃喌娜蚰茉达L險投資公司(Global Energy?。郑澹睿簦酰颍澹螅┱诤献鏖_發(fā)一艘以氣體形式運輸壓縮氫的船。
巴拉德的營銷和戰(zhàn)略合作副總裁Nicolas?。校铮悖幔颍湔f:“最早的時間框架將是2025-26年?!?/span>
這種氣體方法的優(yōu)點是它不需要任何極端溫度。但其缺點是,與液態(tài)氫相比,可以通過貨物運輸?shù)臍涓伲@就是一些先行者選擇后者的原因。
Wilhelmsen的Brinchmann說,一個12米長的容器可以攜帶800到1000公斤的壓縮氫氣,但可以攜帶3000公斤的液態(tài)氫。
這樣的努力遠非沒有風險。
首先,它們很貴。這些公司都不愿對其船舶的成本發(fā)表評論,不過三名行業(yè)專家表示,此類船舶的成本將高于運輸液化天然氣的船舶,根據(jù)規(guī)模不同,每艘液化天然氣船舶的成本可能高達5000萬至2.4億美元。
“運輸氫氣的成本主要是由存儲系統(tǒng)的成本驅(qū)動的。由于液氫的復(fù)雜性,儲存液氫可能非常昂貴,”LR船舶認證機構(gòu)的海洋脫碳顧問Carlo?。遥幔酰悖悖檠a充道。
超過30個國家支持氫燃料計劃
這些仍處于試驗階段的試點項目必須克服這些技術(shù)挑戰(zhàn),同時也依賴于氫在未來幾年成為一種廣泛使用的燃料。
所有這些都不是確定的,盡管國家對這種清潔燃料的支持表明它在全球能源結(jié)構(gòu)中確實有未來。
包括法國、德國等歐洲國家以及韓國和澳大利亞等國家在內(nèi)的30多個國家已經(jīng)發(fā)布了氫燃料的推出計劃。
根據(jù)氫理事會協(xié)會和咨詢公司麥肯錫(McKinsey)最近的一份報告,到2030年,如果數(shù)百個使用氫燃料的項目取得成果,計劃的總投資可能超過3000億美元。
航運將發(fā)揮重要作用,釋放鋼鐵和水泥等行業(yè)轉(zhuǎn)化為氫氣的潛力。
據(jù)估計,僅這兩個重工業(yè)部門就產(chǎn)生了全球超過10%的二氧化碳排放,克服它們對化石燃料的需求是全球向低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。
Tiago?。拢颍幔桥餐Q蠹夹g(shù)開發(fā)公司Hoglund的能源副總裁,他說該公司正在與鋼鐵專家和儲罐設(shè)計師合作,設(shè)計一種可用于運輸液氫的船舶貨運系統(tǒng)
仍處于早期階段
“我們在氫載體方面還處于早期階段。但與LNG最初推出時不同,該行業(yè)的變化更加靈活?!?/span>
“這應(yīng)該是一個更快的過渡,”他補充說。
專家們表示,液化天然氣的開發(fā)花了幾十年時間才全面推出,部分原因在于所需的基礎(chǔ)設(shè)施和船舶,以及少數(shù)幾家愿意在初期投資的公司。
在更廣泛的航運市場上活躍的公司也在考慮未來轉(zhuǎn)向氫運輸?shù)目赡苄浴?/span>
液化天然氣運輸領(lǐng)域的主要參與者GasLog Partners的首席執(zhí)行官保羅?沃根(Paul?。祝铮纾幔睿┍硎?,該公司對轉(zhuǎn)向氫氣運輸持“開放態(tài)度”,而油輪所有者Euronav表示,它正在研究未來的能源運輸。
euroav首席執(zhí)行官Hugo?。模濉。樱簦铮铮鸨硎荆骸叭绻磥淼哪茉词菤?,我們當然希望在新興產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮作用?!?/span>
領(lǐng)先的船舶管理公司馬士基油輪(Maersk?。裕幔睿耄澹颍螅┑绕渌颈硎?,它們將對管理氫運輸資產(chǎn)持開放態(tài)度。
DNV Maritime船舶認證公司氣體運輸船業(yè)務(wù)總監(jiān)Johan?。校澹簦簦澹颉。簦酰簦酰簦酰颍澹畋硎?,他的公司參與了在海上散裝運輸氫氣的概念研究。
“這些項目還需要幾年的時間才能實現(xiàn),但如果氫要成為未來燃料組合的一部分,我們現(xiàn)在就必須開始探索所有的可能性。”