Prvi tegljač na svetu na vodonik

U maju je luka Antverpen-Briž objavila da je naručila izgradnju prvog tegljača na svetu na vodonik. Hidrotegljač, koji zajedno sagoreva vodonik i dizel, opisan je kao brod sa „ultra-niskom emisijom”. Dolazi kao deo šireg napora da se zelene operacije u luci.

Brod koji je napravio belgijski brodovlasnik Compagnie Maritime Belge (CMB), očekuje se da će brod biti operativan u roku od dve godine. Sa širinom od 12 metara i dužinom od 30 metara, može da uskladišti 415 kg komprimovanog vodonika. Pokreće dva motora sa dva goriva od 2.000 kW, a tačan odnos dizela i vodonika zavisi od snage i brzine motora.

Kako objašnjava Anelies Oeyen, savetnik generalnog direktora u Luci Antverpen-Briž, cilj je odnos 20:80 ili bolji, sa ciljem da se što više smanji emisija gasova staklene bašte.

„Upotreba zelenog vodonika u tegljaču smanjuje emisije gasova staklene bašte u istom odnosu kao i odnos gas-ulje/vodonik – do 80%“, kaže ona. „Očekujemo i pozitivan uticaj na kvalitet vazduha. Emisije zagađujućih materija – NOk, određene materije, crni ugljenik i SOk – takođe će biti smanjene.”

Zašto tegljač na vodonik?

Kako stvari stoje, transportna industrija je glavni zagađivač, odgovorna za oko 3% globalnih emisija gasova staklene bašte. Prema ciljevima IMO-a, pomorska industrija treba da smanji svoje ukupne emisije na 40% ispod nivoa iz 2008. do 2030. Na srednji rok, to će značiti postepeno ukidanje fosilnih goriva – i ulaganje u alternative koje bi ih mogle zameniti.

Među opcijama koje se reklamiraju (LNG, amonijak i biogoriva da spomenemo samo neke), vodonik se pojavio kao vodeći kandidat. Izuzetno je čist, proizvodi samo vodu kao otpadni proizvod i ima relativno visoku gustinu energije.

Prelazak na vodonik nije bez izazova. Trenutno postoji malo odgovarajuće infrastrukture, a konvencionalne metode proizvodnje vodonika same po sebi nisu ekološki prihvatljive. Međutim, veliki broj dizajnera čamaca se kladi na ideju da se ovi izazovi mogu prevazići.

Prvi čamac na vodonik, katamaran koji je izgradila kompanija Cheetah Marine sa sedištem u Velikoj Britaniji, uspešno je testiran 2016. Godinu dana kasnije, mali trajekt poznat kao Hydroville – koji je takođe razvio CMB – postao je prvi putnički brod na svetu na vodonik.

Od tada je postojao stalan tok lansiranja novih plovila, uključujući trajekt koji pokreće tečni vodonik i čamac pod nazivom Energy Observer koji koristi vodonik, solarnu energiju, baterije i vetar za plovidbu svetom.

CMB.TECH, istraživačko-razvojno ogranak CMB-a, jedan je od lidera u ovoj oblasti, sa punom flotom plovila sa pogonom na zeleni amonijak ili zeleni vodonik. Kompanija je takođe izgradila sopstvenu infrastrukturu za punjenje vodonikom u luci Antverpen-Briž. Ovo je prva stanica za dopunu goriva na svetu koja proizvodi sopstveni zeleni vodonik putem elektrolize.

Kako će Hidrotegljač raditi?

U CMB-ovom novom Hydrotug-u, vodonik se čuva na palubi u 54 cilindra visokog pritiska na 350 bara (trenutna granica na moru). Pritisak skladištenja se smanjuje u fazama, dostižući stabilno snabdevanje niskog pritiska prema motorima. Ovde se mala količina pilot dizel goriva koristi za pokretanje procesa sagorevanja.

„Motori su evoluirani motori na gas-ulje gde je veliki deo goriva zamenjen vodonikom, ali se ne dodaju svećice“, kaže Oeyen. „Svaki cilindar ima dodatni ventil za ulazak gasa na portu, tako da se vodonik usisava sa vazduhom za punjenje kroz usisni ventil u komoru za sagorevanje. Preduzete su brojne zaštitne mere za suočavanje sa opasnostima od vodonika.”

S obzirom da su plovila na vodonik u povojima, CMB se suočio sa nekim izazovima u procesu projektovanja. Kao prvo, Hydroteg nije veliko plovilo, što znači da je bilo teško smestiti svu dodatnu mašineriju na brod. Motori, sistem naknadne obrade i sistem vodonika zauzimaju više prostora nego što bi bilo potrebno na konvencionalnom tegljaču.

Uprkos ovim ograničenjima i ograničenjima u tome koliko vodonika može da se skladišti, čamac će moći da funkcioniše autonomno 24 sata. Optimalno upravljanje plovilom će zahtevati podvig planiranja – izvršavanje zadataka, a zatim bunkerisanje tegljača, u najprikladnije vreme.

„Još jedan izazov je to što su sistem vodonika CMB.TECH i BeHidro motori bili u razvoju tokom izgradnje“, kaže Oeyen. „Bez postojećih standarda, bio je pionirski napor da se ovaj tegljač izgradi i odobri.”

Čista snaga tegljača prevazilazi sve njegove prethodnike. Sa ukupnom snagom od 4.000 kW, ima vuču od 65 tona.

„Sa velikom moći dolazi i velika odgovornost“, kaže ona. „Remorker će vući velike pomorske brodove kroz brave i dokove, tako da mora biti pouzdan.“

Zbog toga se pristup sa dvostrukim gorivom tako dobro uklapa u aplikaciju. Ako nova tehnologija ne uspe iz bilo kog razloga, ili lanac snabdevanja vodonikom ne može da obezbedi gorivo, tegljač može da se vrati na postojeću tehnologiju i da i dalje obavlja svoju dužnost.

Ozelenjavanje luke Antverpen-Briž

Hidrotegljač je samo jedan od načina na koji luka Antverpen-Briž čisti svoju flotu. Kao peta po veličini luka za bunkerisanje na svetu, luka ima za cilj da postane klimatski neutralna do 2050. godine i da postane punopravna luka za više goriva do 2025. To će značiti da će brodovi moći da skladište ne samo konvencionalna goriva, ali i alternative sa niskim sadržajem ugljenika kao što su metanol, amonijak, vodonik ili električna energija.

 „Uzmite baterije ili komprimovani vodonik. Biće odlična i svestrana rešenja za kopnene ili male morske brodove, ali zbog njihove male zapreminske gustine energije, trebale bi vam ekstremne zapremine ako želite da plovite do Singapura. Za takve vrste putovanja, LNG, metanol, amonijak ili tečni vodonik bolje bi zadovoljili vaše potrebe.“

Poslednjih godina, luka je proširila svoju flotu sa tri nova tegljača, uključujući tegljač koji radi na metanolu. Takođe rekonstruiše nove tehnologije na svojim postojećim plovilima (flota od 32 tegljača, bagera i pomoćnih plovila) i koristi podatke za poboljšanje svojih procesa.

„U luci Antverpen-Briž služimo kao poligon za tehnološke i održive inovacije“, kaže Oeyen. „Želimo da razgovaramo, pokažemo primer, pokažemo drugima da je to moguće, i da nas ostatak brodarske industrije prati.“

izvor&foto: ship-technology.com