🔋РЕТРОСПЕКТИВА
Джон Андрэ Локи, исполнительный директор компании Nel Hydrogen, что занимается разработкой водородных технологий, в 2017-м году очень обнадеживающе побеседовал с новостным центром компании АВВ. Говорил и о перспективности водороных технологий (в чем сомневаться не стоит) и о скором внедрении источников электроэнергии на базе водородных ячеек. Ну вот, в конце 2024-го года я собираю информацию из разных источников, ссылки на которые я буду давать по ходу повествования, и подвожу итоги "водородного перехода" в индустрии морского транспотра.
🔋О ЧЕМ ГОВОРИЛ ДЖОН ЛОКИ
🔵"Водород имеет очень высокую плотность энергии, в три раза выше таковой для бензина и в 150 раз выше для литий ионных батарей."
Да, так и есть. Ниже привел в качестве примера табличные данные из открытых источников. Выше водорода в таблице только аммиак, а еще выше - уже взрывчатые вещества, непригодные для работы на них.
🔵"Водород решает множество фундаментальных энергетических проблем".
Это точно. Например, водород помогает расширить временнЫе границы между накоплением и расходованием электроэнергии, генерируемой альтернативными источниками. Генерируемые Ватты превращаются в литры водорода и кислорода в электролизере и могут находиться в таком состоянии довольно долго. Процесс расщепления быстр, в отличие от зарядки батарей. А потом эти уже отделенные друг от друга газы направляются в водородные элементы для слияния и генерации электроэнергии. В отличие от батарей процесс "зарядки" и "разрядки" может происходить одновременно в разных пропорциях. Это дает возможность очень гибко настраивать энергетическую систему. А еще водород очень легкий и затраты на перенос запасенных Ватт с одного места в другое относительно невелики.
🔵"Дешевеющие источники возобновляемой энергии делают дешевле и водородные технологии. Паритет с ископаемыми видами топлива уже достигнут, теперь нужно работать на опережение."
И тут появляются некие сомнения. Давай зададим себе один вопрос: а дешевли ли ветро- и гелео- килоВатты, чем их угольные или газовые "коллеги"? Не будем брать во внимание гидрогенерацию, так как "зеленые" относят этот источник к чистым, не учитывая непопровимые последствия для экосистемы при строительстве ГЭС. Не будем брать для рассмотрения и АЭС, что должны и работают на одной мощности годами и не могут быть маневровыми.
Ну вот, я взял информацию в "ВТБ КАПИТАЛ", ведь эти ребята занимаются инвестициями и точно знают, что и когда окупится. Смотри, расчетная загрузка АЭС - 83%, такова специфика работы реакторов, загрузка ветряков 27%, а солнечных станций - 15%. Они даже при расчете не дают полный выход! Если вывести среднюю стоимость ветро-гелео килоВатта, получим 13,58 рублей за киловатт. Если вывести среднюю стоимость килоВатта традиционного, получим 4,68 рубля за килоВатт. ГЭС и АЭС не учитывались.
Что-то паритета я не наблюдаю вообще, о чем тогда говорил товарищ Локи? Не ясно. Я беру данные для РФ, товарищ Локи опирается на евро статистику, но, не думаю, что там пропорции сильно отличаются.
🔵"Стандартных решений нет, все нужно разрабатывать с нуля. Каждая отдельно взятая проблема требует индивидуального решения."
На момент этого заявления компания Nel Hydrogen уже имела несколько серийных электролизеров промышленного назначения. Если пойти ПО ЭТОЙ ССЫЛКЕ, можно найти их сегодняшний ассортимент.
Тот образец, что на Рисунке 5, выдает до 492 кубических метров водорода с чистотой 99,9 % в час.
Генераторы водорода давно имеются и системы хранения тоже в наличии, но приспособить их под судовые нужды, разаработать топливные ячейки достаточной надежности и безопасности, интегрировать их в систему классификации - вот это и есть "непаханное поле", о котором говорил Джон Локи в 2017-м году.
А вообще, сайт НЕЛ ХАЙДРОДЖЕН я рекомендую к просмотру. Там много интересных брощюр по водородным технологиям.
🔋КАК ДЕЛА В ЯПОНИИ
Консорциум японских компаний продемонстрировал рабочую модель коммерческого судна с грузоподъемностью более 20 тонн. 20 тонн... 😟, на революцию не похоже... ВОТ ТУТ источник информации.
Судно в тестовом режиме прошло 30 километров между портом Кокура и прибрежной ветряной фермой Ширашима, используя только энергию топливных ячеек; в 2024-м году это было. В 2015-м году бывший премьер министр Йошида Суга обозначил переход на полностью углеродно нейтральные энергоносители к 2050-му году. В Японии, кстати, это действительно актуально и потенциально выполнимо, ведь прибрежный транспорт японии ежегодно выбрасывает в атмосферу 10,25 миллионов тонн углеродных соединений.
🔋АВИАЦИЯ
Восьмого сентября 2023-го состоялся первый пилотируемый полет самолета с водородной энертетической установкой. Воздушное судно H2FLY пролетело 1500 километров за три часа. Водород тоже использовался для работы топливно ячейки, что питала электродвигатель.
Кстати, длительность полета составила три часа и это для водородной авиации - прорыв. Предыдущие рекорды составили 10 и 15 минут. Источник.
🔋ЧТО ТАМ В СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ШТАТАХ
С датами не ясно, но паромчик на 75 пассажиров с приводом от водородных топливных ячеек там уже есть.
Построен компанией All American Merine на частные денежки, как там у них и принято, работает у берега, перемещает пассажиров от пирса к пирсу. Вот по этому судну уже кое-какая техническая информация имеется... Энергетическая установка катамарана - это водородная ячейки на 360 кВт (сколько их - неизвестно) и водородный танк на 246 кг топлива. Еще есть 100 килоВаттная батарея от компании ХАLT и все это работает на пропульсивный комплекс от компании BAE Systems, состоящий из двух винторулевых (судя по описанию) колонок на 300 кВт каждая.
🔋СУХОЙ ОСТАТОК
Таких примеров локального применения водородных технологий можно найти десятки. Их запускают многие, но все эти проекты даже намека на прорыв или сдвиг нефтяной парадигмы не имеют. За несколько дней я так и не нашел примера удачной компоновки водородной ячейки достаточной мощности и уровня безопасности, чтобы можно было ее использовать на флоте. Все проекты закрыты, а силовые установки представляют собой глухую коммерческую тайну, значит конценсуса нет, значит, о серийном производстве речи тоже быть не может. Товарищ Крылов в своей книге "Совершенствование эксплуатации судовых дизелей" писал, что многообразие схем одного и того-же узла - признак неопределенности разработчиков. Пока мы не увидим серийный образец топливной ячейки, даже думать о проектах коммерческих не стоит. Заметь, что я так ни разу и не затронул тему перевозок грузов в хоть сколько нибудь адекватном объеме.
Продолжу следить за водородными новостями, что на сегодняшний день кажутся менее жизнеспособными, чем метанол и аммиак. Эти два ядовитых и опасных вида топлива уже имеют приспособленные для работе на них двигатели, а суда строятся.
Подвисывайся и читай интересные технические статьи!
