世界首艘燃料电池船在哥本哈根靠岸

燃料电池和天然气能帮助减少航运排放吗?


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哥本哈根——在丹麦首都的尼哈芬,游艇和高桅帆船排列在码头和岸边。丹麦的航运历史可以追溯到维京人和他们的长船,这些船甚至冒险跨越格陵兰。现在,可能代表航运未来的船只停靠在尼哈芬拐角处的 Kvaesthusmolen 码头,这是一艘来自挪威的亮橙色和黄色的北海补给船,名为“维京女士号”——历史上第一艘使用燃料电池的船只。

由于蓬勃发展的世界贸易,航运现在约占全球温室气体排放量的 3%,即每年超过 10 亿吨二氧化碳,以及形成烟雾的氮氧化物、导致酸雨的二氧化硫和烟尘。事实上,一艘船一年燃烧柴油排放的氮氧化物比 22,000 辆汽车排放的还多。这是因为船只燃烧燃料油或柴油来破浪前进,但根据挪威船级社(DNV)海事首席执行官托尔·斯文森的说法,“即使考虑到世界贸易的增长,航运也有可能减少排放。”

事实上,根据 DNV 的一项分析,到 2030 年,船舶可以减少 二氧化碳排放量 5 亿吨,同时增加利润。毕竟,油轮的燃料成本占其总运营成本的 41%。根据斯文森的说法,仅对二氧化碳排放征收 15 美元的税,就可以减少 7 亿吨的排放。通过更好的船体设计、更高效的发动机,甚至船舶使用的油漆类型,可以实现高达 40% 的能源节约。“只要偶尔抛光螺旋桨,就可以做很多事情,”船舶和涡轮机制造商瓦锡兰公司的发言人阿特·帕洛马基说。

但在 5,900 吨的“维京女士”号的情况下,挪威航运公司 Eidesvik 及其合作伙伴更进一步,安装了一个 320 千瓦的熔融碳酸盐燃料电池,该燃料电池使用液化天然气(如有必要,可以重新配置为使用甲醇)。用于启动燃料电池的氢气和二氧化碳储罐紧靠在 92.2 米长的船的船尾(以防发生爆炸),用于重新气化燃料的机器也是如此。燃料电池在 650 摄氏度的温度下运行,即使在哥本哈根港口寒冷的大风天气中,摸起来也是温热的。

现在,液化天然气比柴油便宜——如果你能找到它的话。Eidesvik 的工程师和项目开发人员 Kjell Sandaker 指出,挪威海岸沿线有多达 15 个这样的加油站,而亮橙色的“维京女士”号每周加一次气,因为其船载涡轮机也直接燃烧天然气来为发动机供电,尽管必要时它们也可以燃烧柴油。该船的 220 立方米油箱一次可容纳约 90 吨液化天然气。

“如果订购了这些船只,我们相信加油站也会出现,”DNV 的斯文森说。目前,至少有一艘可能采用该技术的邮轮正在建造中。“在北海,当钻探石油时,他们会发现天然气,”Eidesvik 的 Sandaker 说。“通过使用天然气,我们可以提高燃油效率”并减少排放。

但是来自 MTU On Site Energy 的 1200 万欧元的燃料电池仅处于测试阶段,该阶段将持续到 2010 年年中,并且不负责驱动任何四个电动发动机或螺旋桨——在经过近十年的开发工作之后。“它已经工作了两周,”Sandaker 说。“它已经在北海经历了它的第一场风暴。”

根据 DNV 的“维京女士”号项目负责人托马斯·海伯·特隆斯塔德的说法,部分投资是为了了解燃料电池技术以及如何将其应用于航运。初步估计是,这种燃料电池将使单艘船的二氧化碳排放量减少 50%。但是,这项投资也是因为挪威对氮氧化物排放征税,这为安装天然气而不是柴油发动机带来了立竿见影的回报,Eidesvik 首席执行官扬·弗雷德里克·梅林说。与传统船舶相比,即使不使用燃料电池,“维京女士”号也可以将氮氧化物排放量减少 90%,二氧化碳排放量减少 20%,并消除二氧化硫和烟尘排放。

“这项技术已经存在多年了,”梅林补充说。“必须创造需求。”根据瓦锡兰公司的帕洛马基的说法,旧船可以像汽车一样改装催化转化器,以减少排放。

最终,“维京女士”号是否会在航运史上保持独一无二的地位,将取决于哥本哈根气候会议和各国首都的政治决策。“如果没有政府支持,这项技术需要 20 到 30 年才能实现,”DNV 的特隆斯塔德说。“如果他们想尽快采取气候行动,这项技术现在就可以使用。”

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