Hidrojen Gemilerinin "Dört Büyük Sorunu"

Bu durum altında, hidrojenle çalışan gemiler gelişme fırsatı buluyor. Bu fırsatı değerlendirmek için birçok yerli yakıt hücresi şirketi, deniz yakıt hücresi sistemlerinin piyasaya sürülmesini hızlandırıyor ve sınıflandırma kuruluşlarından tip onay sertifikaları alıyor. Aynı zamanda, hidrojenle çalışan gemilerin inşası ve piyasaya sürülmesi konusunda da iyi haberler var. Ancak şu anda, hidrojenle çalışan gemiler esas olarak iç nehirlerde ve açık deniz alanlarında küçük ölçekli gösterimler halinde olup, sektörün beklediği yaygın uygulamadan çok uzaktır. Bunun temel nedeni, hidrojenle çalışan gemilerin geliştirilmesinin hala dört büyük sorunla karşı karşıya olmasıdır: güç sistemi teknolojisinin doğrulanması gerekiyor, hidrojen depolama teknolojisi talebi karşılamakta zorlanıyor, hidrojenleme yöntemi seçimi zor ve uygulama senaryosu genişletilemiyor. Bu çıkmaz nasıl aşılabilir?

Sektör tartışmasının odak noktası, denizcilik yakıt hücrelerinde uzmanlaşmanın gerekli olup olmadığıdır. Bazıları, otomotiv yakıt hücresi sisteminin doğrudan kullanılmasının daha fazla maliyet tasarrufu sağlayacağını ve daha verimli olacağını düşünüyor. Sadece geminin kullanım senaryosuna uyum sağlamak için gemi tipine göre iyileştirilmesi gerekiyor.

Görüşün bir diğer yönü ise gemilerin ve araçların sırasıyla su ve kara ortamlarında bulunması ve çalışma ortamlarının oldukça farklı olmasıdır. Deniz hidrojen yakıt hücreleri doğrudan otomotiv hidrojen yakıt hücrelerine aktarılamaz. Geminin karmaşık su ortamına, yüksek hidrojen tüketimine, yüksek seyir menziline ve güvenlik gereksinimlerine göre özel olarak tasarlanmalı ve güncellenmelidir; böylece deniz senaryolarına uyarlanmış güç sistemlerine sahip hidrojen gemilerinin yaygınlaştırılması hızlandırılabilir.

Deniz hidrojen depolama sistemi, su alanı, gemi tipi, emisyon gereksinimleri vb. faktörlere göre belirli bir hidrojen kaynağı seçmelidir. Şu anda, 35 MPa yüksek basınçlı gaz silindiri hidrojen depolama teknolojisinin geliştirilmesi nispeten olgunlaşmıştır. Bazıları, operasyonun daha güvenilir olması için öncelikle bu hidrojen depolama teknolojisinin kullanılması gerektiğini öne sürmektedir.

Ancak bu öneriye karşı çıkıldı. Deniz hidrojen depolama sisteminin enerji yoğunluğu çok yüksek gereksinimlere sahiptir. Gaz halindeki hidrojen depolamanın enerji yoğunluğu ve dayanıklılığı, hidrojenle çalışan gemilerin ihtiyaçlarını karşılayamaz. Belirli bir şirketin üst yönetimi, yüksek enerji yoğunluğuna sahip sıvı formu tercih ettiklerini açıkça belirtti: "Gazın hacimsel enerji yoğunluğu her zaman sınırlıdır, bu nedenle gelecekte sıvı, sıvı hidrojen, sıvı amonyak, metanol ve hatta organik sıvı hidrojen depolama konusunda iyimserim."

Şu anda, hidrojenle çalışan gemiler için hidrojen yakıt ikmal yöntemleri arasında gemi üzerinde üretim ve kullanım, limanlarda yakıt ikmali ve hidrojen tüplerinin kaldırılıp değiştirilmesi yer almaktadır. Yurtdışında kullanılan tanker kamyonuyla mobil yakıt ikmali yöntemi oldukça keyfi olup, Çin'de de sabit enerji ikmal istasyonları kurma girişimleri bulunmaktadır. Örneğin, "Üç Boğaz Hidrojen Gemisi 1", kendi inşa ettiği iç liman tipi entegre hidrojen üretim ve yakıt ikmal istasyonunda yakıt ikmali yapmıştır. İstasyon, suyu elektroliz ederek hidrojen üretmek için Üç Boğaz Enerji Santrali'nin elektriğini kullanmaktadır. Gemi, hidrojen ikmali için yüksek basınçlı bir hortumu çekmek üzere katlanır mekanik bir kol kullanmaktadır.

Her su bölgesinin kendine özgü koşulları nedeniyle, yukarıda belirtilen istasyon inşa yönteminin mutlaka seçilmesi gerekmediğini belirtmek gerekir. Bir sektör uzmanı, kendi koşullarınıza göre seçim yapmanızı önerdi: Bir yandan, hidrojen yakıt ikmal istasyonu inşa etmek pahalıdır ve istasyonlar Üç Boğaz bölgesi gibi enerji kaynaklarına sahip olmayabilir; diğer yandan, yakıt ikmal bağlantı yönteminde hidrojen sızıntısını kesinlikle önlemek gerekir. Bir patlama meydana gelirse, sonuçlar felaket olur. Hidrojen depolama tüpü, vinçle doğrudan gemiye taşınarak değiştirilirse, bu sadece daha güvenli değil, aynı zamanda daha hızlı ve daha ekonomik olacaktır. Bu, hidrojenle çalışan gemiler için pazarın açılması için bir başlangıç ​​noktası olabilir.

Şu anda hidrojenle çalışan gemilerin kullanımı, küçük ölçekli gösteri amaçlı resmi gemiler, turistik gemiler, konteyner taşımacılığı vb. alanlarda yoğunlaşmış durumda, ancak gerçek pazar henüz açılmadı. Gaogong Hidrojen ve Elektrik şirketinin edindiği bilgilere göre, gemi sahipleri şu anda hidrojenle çalışan gemileri kullanmak konusunda isteksiz davranıyorlar, bunun başlıca nedeni ise maliyetin çok yüksek olması.

Otomobillerin aksine, bir geminin her bir bileşeninin sınıflandırma kuruluşu tarafından sertifikalandırılması ve onaylanması gerekir ve ilk maliyet çok yüksektir. Buna ek olarak, teknik araştırma ve geliştirme ve yineleme maliyetleri, yatırım ve işletme maliyetleri ve bakım maliyetleri de vardır.

"Şu anda hidrojenle çalışan gemiler çoğunlukla gösteri amaçlı, piyasaya sürülemeyecek durumda. Maliyet çok yüksek ve gemi sahiplerinin bunu kabul etmesi zor. Sübvansiyonlar olsa kullanılabilirlerdi, ancak şu anda bu konuda sübvansiyon yok ve ekonomik hesaplamalar yapılamıyor." Sektörden üst düzey bir yetkili Gaogong Hidrojen ve Elektrik'e verdiği demeçte, maliyetleri düşürmek için teknolojinin ve ürünlerin güvenilirliğinin artırılması gerektiğini, ancak bunun bir paradoks olduğunu söyledi. Ürünler yinelemeli. Bu kadar az gösteriyle nasıl geliştirebiliriz? "Ana tanıtım" yerine "yardımcı tanıtım" yapılmadığı sürece.

Teknik sınırlamalar göz önüne alındığında, elektrik ve hidrojen enerjisini bir arada kullanan gemiler, petrol yasağı getirilen bazı limanlarda büyük avantajlar sağlayabilir. Elektrikli gemiler için "yardımcı tahrik" görevi görerek, elektrikli gemilerin dayanıklılık sorunlarını telafi edebilir ve aynı zamanda pratik uygulama deneyimi biriktirerek teknoloji araştırma ve geliştirme çalışmalarına katkıda bulunabilir.

Genel olarak, hidrojenle çalışan gemilerin pazar tanıtımının daha uzun bir yolu var. Ancak çok karamsar olmaya gerek yok. Şu anda, dünyanın dört bir yanındaki ülkeler gemi karbon emisyonları için giderek daha katı şartlar getiriyor. Örneğin, Arktik denizciliğinde ağır yakıt kullanımı 1 Temmuz 2024'ten itibaren yasaklanacak. Bu durumda, hidrojenle çalışan gemiler gelecekte büyük bir ivme kazanacak.

Enerji sisteminin dönüşümü bir gecede gerçekleşmiyor. Sektörün bugün var olan dört büyük sorunla yüzleşmesi ve teknik araştırma, endüstriyel ekoloji, maliyet düşürme ve standart belirleme yönlerinden sorunları çözmek için yoğun bir şekilde çalışmaya devam etmesi gerekiyor. Her zaman parlak bir gün olacaktır.