Зелений водень: проблеми транспортування, зумовлені температурою

Time to read
less than
1 minute
Read so far

Зелений водень: проблеми транспортування, зумовлені температурою

Fri, 04/07/2023 - 15:29
Posted in:
0 comments

Джерело: Wirtschaftswoche

Зелений водень вважається джерелом енергії майбутнього - його планують масово виробляти в арабській частині світу. Але як транспортувати його кораблем до Європи?

Рідкий водень – захоплюючий товар. Він містить дуже багато енергії. Тим не менш, літр важить всього 70 грамів і в 14 разів легший за воду. На практиці, це зручно для транспортування екологічно чистого джерела енергії. Якщо Німеччина захоче імпортувати зелений водень кораблем із Саудівської Аравії чи Марокко, де він буде вироблятися з сонячної енергії, так можна заощадити паливо.

Але тут є заковика. Щоб водень став рідким, його потрібно охолодити до мінус 253 градусів Цельсія. Це лише на 20 градусів вище абсолютного нуля, і на 100 градусів холодніше, ніж того потребує скраплений природний газ, так званий LNG. Щоб охолодити газ так низько, потрібна величезна кількість енергії. У сучасних установках зрідження для цього використовується третина енергії, що міститься у водні. І для нього потрібен новий тип судна для транспортування.
Японська суднобудівна компанія Kawasaki Heavy Industries торік представила Suiso Frontier, перший танкер для рідкого водню. Він має довести, що морські перевезення можливі.

Але такий танкер вміщує лише 1250 кубічних метрів — це дуже мало, щоб стимулювати водневу економіку. По всьому світу верфі та стартапи зараз розробляють нові кораблі, призначені для масового перевезення дорогоцінного товару через моря – і кожне рішення призводить лише до наступної проблеми.

Kawasaki, наприклад, планує набагато більший транспортер після Suiso Frontier, який вміщуватиме 160 000 кубічних метрів рідкого водню та вперше стане на воду в середині десятиліття. Корейський конкурент Hyundai Heavy Industries планує те саме, бажаючи побудувати 20 кораблів місткістю 20 000 кубометрів у 2030-х роках, а з 2040 року навіть кораблі місткістю до 170 000 кубометрів.

Однак деякі компанії обирають зовсім інший підхід: австралійський стартап GEV Hydrogen, наприклад, хоче не зріджувати водень, а стискати його в 250 разів, що дорівнює силі тиску в аквалангу. Так можна зберігати водень у газоподібному стані. Хоча в судно його поміщається менше, все, що потрібно, це дешеві компресори. І транспорт буде споживати менше енергії і, таким чином, підтримувати низькі витрати.

Але стиснення, каже бос GEV Мартін Каролан, є доцільним лише на маршрутах до 7500 кілометрів. Тому технологія була би ідеальною для маршрутів між Північною Африкою та Європою. Кораблі довжиною приблизно 200 метрів, кожен з яких матиме по два танкери, виготовлені з п’яти шарів сталі та одного шару нержавіючої сталі, планується пускати щодня – перший флот вирушить в дорогу у 2026 році. Концепція GEV суттєво відрізняється від азіатських рідководневих суден, які, як і LNG-танкери, ймовірно, за потреби будуть заходити в різні порти.

Верфям, судноплавним компаніям і стартапам важко оцінити потребу в чистому водні, яку мають, наприклад, паливні елементи і сталеливарні заводи. Для інших цілей водень уже можна транспортувати у вигляді сполуки, наприклад аміаку чи метанолу. Обидві речовини можна перевозити на сучасних кораблях.
Як і бензин, метанол є вуглеводневою сполукою. Аміак - це сполука водню та азоту, яку можна спалити для виробництва електроенергії. 88 портів по всьому світу вже мають інфраструктуру для його імпорту. Тому цей вид транспорту має бути дешевшим.

Однак знову отримувати чистий водень з аміаку, ймовірно, не варто. Для розщеплення молекули потрібна температура близько 550 градусів за Цельсієм. Це відповідає втраті енергії від 15 до 30 відсотків. Щоб розрідити аміак, його необхідно охолодити до мінус 33 градусів за Цельсієм або зберігати під тиском 8 бар. Для його транспортування використовуються класичні танкери для зрідженого газу. У світі їх близько 1100.