لندن – از هیدروژن به عنوان سوخت سبز اجتناب ناپذیر آینده نام برده می شود. این را به افرادی بگویید که مجبور به ارسال آن به سراسر جهان در دمای شدید سرد و نزدیک به فضا هستند.
و با این حال ، این دقیقاً همان کاری است که طراحان سعی می کنند انجام دهند.
به عنوان بزرگترین چالش فناوری حمل و نقل تجاری طی دهه های گذشته ، شرکت ها شروع به تولید نسل جدیدی از کشتی ها کرده اند که می تواند هیدروژن را به صنایع سنگین برساند.
رویترز گزارش داد که حداقل سه پروژه برای توسعه کشتی های خلبان وجود دارد که آماده آزمایش حمل و نقل سوخت در اروپا و آسیا طی سه سال آینده خواهند بود.
چالش اصلی این است که هیدروژن را تا منفی 253 درجه سانتیگراد – فقط 20 درجه بالای صفر مطلق ، سردترین دمای ممکن – نگه دارید ، بنابراین در حالت مایع باقی می ماند در حالی که از خطر ترک خوردگی عروق جلوگیری می کند.
این تقریبا 100 درجه سانتیگراد سردتر از دمای مورد نیاز برای انتقال گاز طبیعی مایع (LNG) است ، که تقریباً 60 سال پیش نیاز به انقلاب حمل و نقل خاص خود داشت.
صنایع سنگین کاوازاکی ژاپن پیش از این اولین کشتی حمل و نقل هیدروژن در جهان را با نام Suiso Frontier ساخته است. وی به رویترز گفت که نمونه اولیه کشتی مورد آزمایش دریا قرار گرفت و در ماههای آینده اولین سفر نمایشی حدود 9000 کیلومتری استرالیا به ژاپن پیش بینی می شود.
موتوحیکو نیشیمورا ، معاون مدیر اجرایی کاوازاکی گفت: “مرحله بعدی این پروژه وجود دارد که در حال حاضر برای ساخت حامل های هیدروژن تجاری تا اواسط سال 2020 در نظر گرفته شده است ، با توجه به اینکه در سال 2030 تجاری می شود.”
مخزن نگهدارنده هیدروژن 1250 متر مکعب دارای پوسته ای مضاعف است و برای حفظ دما عایق خلاuum است.
نیشیمورا گفت: نمونه اولیه کاوازاکی با طول تقریبی 116 متر و 8000 تن ناخالص در اولین سفر خود با گازوئیل کار خواهد کرد ، اما این شرکت به دنبال استفاده از هیدروژن برای تأمین انرژی کشتی های بزرگتر تجاری آینده است.
فولاد پوشاک
در کره جنوبی ، یکی از بزرگترین مراکز حمل و نقل جهان ، روی پروژه دیگری کار می شود.
سخنگوی شرکت گفت ، Korea Shipbuilding & Offshore Engineering اولین شرکتی در کشور است که روی ساخت یک حامل هیدروژن مایع تجاری کار می کند.
برای مقابله با چالش فوق العاده سرما ، این شرکت گفت که در حال کار با یک سازنده فولاد برای توسعه فولاد با مقاومت بالا و فن آوری جدید جوشکاری ، همراه با عایق بهبود یافته برای حاوی هیدروژن و کاهش خطر ترک خوردگی لوله یا مخزن است.
در آن طرف جهان ، نروژ همچنین در تلاش است تا یک زنجیره تأمین هیدروژن در سواحل غربی کشور ایجاد کند ، یک گروه می خواهد یک کشتی آزمایشی را هدایت کند که می تواند هیدروژن را به پمپ بنزین های برنامه ریزی شده منتقل کند که قادر به سرویس دهی آن هستند. کشتی و همچنین کامیون و اتوبوس.
پر برینمن ، معاون رئیس شرکت گفت ، شرکت حمل و نقل نروژی Wilhelmsen Group در حال کار بر روی آخرین پروژه با شرکای خود برای ساخت یک کشتی رول / رول آف است که بتواند هیدروژن مایع را از طریق کانتینرها یا تریلرهایی که روی آن بارگیری می شود حمل کند. ، پروژه های خاص.
وی افزود که این کشتی در نیمه اول سال 2024 عملیاتی می شود.
برینمن با اشاره به پمپ بنزین ها گفت: “ما معتقدیم که هرگاه این کشتی نمایشی را به بهره برداری برسانیم ، قصد ساخت یک هانبر در ساحل غربی (نروژ) خواهد بود.”
شرکتهای دیگر در حال بررسی راهی متفاوت برای جلوگیری از رمز و راز سرما هستند و اینکه چه اتفاقی ممکن است در اثر تعامل اتمهای هیدروژن با فلز رخ دهد
به عنوان مثال ، Ballard Power Systems کانادا و Global Energy Ventures استرالیا با هم همکاری می کنند تا یک کشتی را برای انتقال هیدروژن فشرده به شکل گاز تولید کنند.
نیکولا پوکارد ، معاون بازاریابی و مشارکت های استراتژیک با بالارد گفت: “اولین مهلت 26/2025 خواهد بود.”
مزیت این روش گاز این است که به دمای شدید احتیاج ندارد. اما نقطه ضعف آن این است که هیدروژن کمتری نسبت به هیدروژن مایع در یک بار قابل حمل است ، به همین دلیل است که برخی از افراد اولیه اولین مورد را انتخاب می کنند.
ویلهلمسن برینچمن گفت که ظرف 40 فوتی حدود 800-1000 کیلوگرم هیدروژن تحت فشار ، اما حداکثر 3000 کیلوگرم هیدروژن مایع را حمل می کند.
پیچیده و گران
چنین تلاشهایی دور از خطر است.
برای شروع گران هستند. هیچ یک از شرکت ها در مورد قیمت کشتی های خود توضیحی نمی دهند ، اگرچه سه کارشناس صنعت به رویترز گفتند که هزینه این کشتی ها بیش از کشتی های حامل LNG است که بسته به اندازه آنها می تواند به هر یک از 50-240 میلیون دلار برسد.
Carlo Rauci ، مشاور دکربونیزاسیون دریایی گواهینامه LR ، افزود: “هزینه کشتی حامل هیدروژن عمدتاً با هزینه سیستم ذخیره سازی تعیین خواهد شد. ذخیره هیدروژن مایع به دلیل پیچیدگی می تواند بسیار گران باشد.”
پروژه های آزمایشی که هنوز در مرحله آزمایشی هستند ، باید از پس این چالش های فنی برآیند و همچنین به جذب هیدروژن به عنوان یک سوخت پرکاربرد در سال های آینده متکی باشند.
هیچ یک از اینها قطعی نیست ، اگرچه حمایت دولت از این سوخت پاک کننده نشان می دهد آینده ای در ترکیب انرژی جهانی وجود دارد.
بیش از 30 کشور ، از جمله چندین کشور در اروپا مانند فرانسه و آلمان ، و همچنین کشورهای مشابه کره جنوبی و استرالیا ، برنامه هایی برای معرفی هیدروژن صادر کرده اند.
بر اساس گزارش اخیر انجمن شورای هیدروژن و مشاوران مک کینزی ، کل سرمایه گذاری برنامه ریزی شده در صورت اجرای صدها پروژه با استفاده از سوخت ، می تواند تا سال 2030 به بیش از 300 میلیارد دلار برسد.
نقش حمل و نقل در باز کردن پتانسیل تبدیل صنایع مانند فولاد و سیمان به هیدروژن مهم خواهد بود.
این دو بخش صنایع سنگین به تنهایی بیش از 10٪ از انتشار CO2 در جهان تولید می کنند و غلبه بر نیاز آنها به سوخت های فسیلی یکی از چالش های اساسی انتقال جهانی به اقتصاد کم کربن است.
سریعتر از LNG؟
تیاگو براز ، معاون انرژی با توسعه دهنده فناوری دریایی نروژی ، هاگلوند ، گفت که این شرکت در حال کار با متخصصان فولاد و طراحان مخازن برای طراحی سیستم باری کشتی است که می تواند برای انتقال هیدروژن مایع استفاده شود.
براز گفت: “ما در مراحل اولیه حمل حامل هیدروژن هستیم. اما بر خلاف زمانی که LNG برای اولین بار راه اندازی شد ، صنعت انعطاف پذیرتر برای تغییر است.”
وی افزود: “این باید یک انتقال سریعتر باشد.”
کارشناسان می گویند توسعه LNG دهه ها به طول انجامیده است تا اینکه به طور کامل اجرا شود ، بخشی از این امر به دلیل زیرساخت های لازم و کشتی ها و شرکت های معدودی است که مایل به سرمایه گذاری اولیه هستند.
شرکت های فعال در بازارهای گسترده حمل و نقل نیز در حال بررسی تنوع در حمل و نقل هیدروژن در آینده هستند.
Paul Vaughan ، مدیر عامل شرکت GasLog Partners ، یکی از بازیگران اصلی حمل و نقل LNG ، گفت که “در مورد تغییر هیدروژن” آزاد است ، در حالی که مالک نفتکش Euronav گفت که او در حال بررسی حمل و نقل انرژی آینده است.
مدیر عامل شرکت Euronav ، هوگو دی استوپ گفت: “اگر این انرژی فردا هیدروژن باشد ، مطمئناً ما دوست داریم در صنعت در حال ظهور نقشی داشته باشیم.”
برخی دیگر ، مانند شرکت پیشرو مدیریت کشتی Maersk Tankers ، گفته اند که آنها برای مدیریت دارایی های تامین هیدروژن آزاد خواهند بود.
یوهان پیتر توتورن ، مدیر بازرگانی دارای مجوز DNV Maritime ، گفت که شرکت وی در مطالعات مفهومی حمل و نقل هیدروژن فله از طریق دریا مشارکت داشته است.
“چندین سال طول می کشد تا این پروژه ها اجرا شوند ، اما اگر قرار است هیدروژن بخشی از مخلوط سوخت آینده باشد ، ما باید اکنون همه احتمالات را بررسی کنیم.”
(گزارش های تکمیلی توسط یوکا اوبایاشی در توکیو ، هکیونگ یانگ و جویس لی در سئول ؛ ویرایش شده توسط ورونیکا براون و پراوین چار)