Zero Emission Marine

Zero Emission Marine – to własny autorski program rozwoju bezemisyjnego transportu wodnego EcoEnergyH2 SHIPS, tj. budowy dwóch statków z napędem wodorowym (w oparciu o zielony wodór oraz ogniwa paliwowe (wodór niebieski)) jako komercyjnych statków o zerowej emisji wodorowych ogniw paliwowych [np. z unijnego programu badań i innowacji Horyzont 2020 w ramach wspólnego przedsięwzięcia na rzecz ogniw paliwowych i wodoru]. 

Jest to projekt mający na celu zademonstrowanie wyjątkowych cech wodorowych ogniw paliwowych w sektorze morskim: niższa emisja CO₂  oraz zanieczyszczeń i redukcja hałasu. Projekt będzie współpracował z jednostkami certyfikującymi, aby przyspieszyć wprowadzenie wodoru do sektora morskiego, zarówno do operacji śródlądowych i przybrzeżnych, jak i do transportu towarowego i pasażerskiego.

Ten innowacyjny projekt będzie ważnym kolejnym krokiem, jeśli chodzi o udowodnienie racjonalności technologii morskich ogniw paliwowych i zilustrowanie jej rentowności biznesowej. Pozwoli w skali portu i bliskiej okolicy podjąć działania mające na celu integrację systemów lądowych i morskich, co powinno wykazać również obniżkę kosztów systemów zasilania morskich ogniw paliwowych.

W ramach platformy Partnerstwa na Rzecz Bezemisyjnego Trabnsportu Wodnego sektor morski ma otrzymać wsparcie w wysokości 530 mln. EUR w latach 2021-2027 dla wykorzystania w celu przyspieszenia badań i rozwoju na rzecz zeroemisyjnego transportu wodnego. 

Inspiracjami dla nas są następujące projekty:

1/ Budowa statku konstrukcji aluminiowej o kadłubie katamaranu do obsługi ruchu pasażerskiego / wycieczkowego wewnątrzportowego

Z zastosowaniem technologii napędu ciekłym wodorem ogniw paliwowych jako istotny wkład w obniżenie poziomu emisji CO_շ w nadmorskich turystycznych miejscowościach wypoczynkowych i uzdrowiskowych. Projekt ma na celu zademonstrowanie, że ogniwa paliwowe są praktycznym i możliwym do zastosowania rozwiązaniem napędowym dla właścicieli i konstruktorów średniej wielkości statków przewożących ponad 100 pasażerów lub równoważną ilość ładunków w żegludze śródlądowej lub przybrzeżnej. Ocenione zostaną też skutki operacyjne stosowania wodoru jako paliwa.

2/ Budowa małego promu pasażersko-towarowego służącego do żeglugi przybrzeżnej

W ramach strategii programów inwestycyjnych „czysty wodór” oraz „system energetyczny przyszłości” [ogłoszonych przez Komisję Europejską na początku lipca 2020 roku], z zastosowaniem zasilania i napędu wodorowego o mocy 6MW oraz instalacji [np. produkcji ABB lub z wiodącym dostawcą innowacyjnych rozwiązań w zakresie ogniw paliwowych i czystej energii – Ballard Power Systems Europe], umożliwiającej używanie ogniw paliwowych 400 kW do zasilania statków jako systemu integrującego głównie generatory, rozdzielnice, konwertory, silnik i system sterowania.

Zasilanie transportu przybrzeżnego w sposób zrównoważony, jak również ograniczenie emisji na śródlądowych drogach wodnych, zwłaszcza w granicach miast, to nowego rodzaju wyzwanie, które stało się koniecznością.

3/ Opracowanie koncepcji konstrukcji aluminiowej katamaranu spacerowego portowego jak i żeglugi przybrzeżnej

Zasilanego wodorem otrzymanym w procesie elektrolizy wody przy udziale wyłącznie energii odnawialnej pochodzącej z autonomicznych źródeł zainstalowanych na łodzi tj. baterii słonecznych i prądnic zasilanych energią wiatru.

Napęd wodorowy to ekologiczna alternatywa dla transportu morskiego. Jedynym efektem ubocznym jego stosowania jest woda, masowe więc zastosowanie tego rodzaju napędu pozwoliłoby drastycznie ograniczyć zanieczyszczenia i emisję gazów cieplarnianych.

Projektowana jednostka to katamaran długości około 30 metrów, osiągający prędkość maksymalną 22 węzłów, który będzie mógł pomieścić ok. 90 pasażerów. Statek zostanie wyposażony w podwójne silniki elektryczne, ogniwa paliwowe oraz zestaw akumulatorów. Zbiorniki wodoru z kompozytu Hexagon będą zawierały wodór wystarczający do obsługi statku przez okres do dwóch dni pomiędzy kolejnymi tankowaniami.

4/ Projekt elektrycznego statku morskiego, który wykorzystuje do zasilania wodorowe ogniwa paliwowe

Ogniwa paliwowe są czystym źródłem energii elektrycznej – wykorzystują wodór i nie produkują spalin, dzięki czemu taki statek nie naraża ekosystemów na skażenia.

Wodorem nie da się zanieczyścić wody, ponieważ jest on lżejszy nawet od helu, więc w przypadku wycieku unosi się i ucieka – nawet z atmosfery, prosto w przestrzeń kosmiczną. Jeśli dojdzie do wycieku wodoru, to nie tylko usunie się on sam z środowiska, ale zniknie nawet z planety. Ogniwa paliwowe produkują jedynie wodę, ale tak czystą, że można ją pić lub wykorzystywać do badań naukowych. Zmniejsza to istotnie konieczność używania instalacji do odsalania wody morskiej, które pochłaniają dużo energii.

W ramach tego projektu zostanie zbudowany zasilany wodorem mały prom pasażerski, który miałby pływać po wodach zatoki Szczecińskiej czy Puckiej.

Oprócz udowodnienia, że można zasilać realny statek wodorowymi ogniwami paliwowym, co jest technicznie możliwe, projekt wykaże, że jest ekonomicznie opłacalne dla rynku morskiego, zastosowanie systemu napędowe oparte o ogniwa wodorowe.

Projekt zakłada 120-150 pasażerów i zasięg statku około 75 km. Powinien osiągać prędkość do 35 węzłów (około 60 km/h). Statek powinien być tankowany co ok.120-150 km. Planowany zasięgu ok. 3600 km – czyli 15 dni bez tankowania. Konstrukcja ta wymaga specjalnych zbiorników na wodór.