Новости науки

Грузовые суда могут перейти на возобновляемое топливо, но это (пока) недешево var abtest_1827811 = new ABTest(1827811, ‘click’);

Краткое описание по статье Грузовые суда могут перейти на возобновляемое топливо, но это (пока) недешево var abtest_1827811 = new ABTest(1827811, ‘click’);

Название: Грузовые суда могут перейти на возобновляемое топливо, но это (пока) недешево var abtest_1827811 = new ABTest(1827811, ‘click’); . Краткое описание: ⭐ УвеличитьДаррен Хиллм . Дата публикации: 24.01.2022 . Автор: Алишер Валеев .

Для чего создан сайт Novosti-Nedeli.ru

Данный сайт посвящен новостям мира и мира технологий . Также тут вы найдете руководства по различным девайсам.

Сколько лет сайту?

Возраст составляет 3 года


Увеличить
Даррен Хиллман

Переход на чистую энергию затрагивает некоторые рынки, где у нас есть решения, которые не представляют никакой сложности (пожалуйста, больше энергии ветра и солнца), но также и некоторые головокружительные решения. Морское судоходство относится ко второй категории. За исключением возвращения к плаванию, этим судам по-прежнему будет требоваться топливо с относительно высокой плотностью энергии для дешевой перевозки грузов на большие расстояния. Итак, как нам очистить промышленность, работающую на мазуте?

Новое исследование под руководством Бориса Штольца и Максимилиана Хелда из ETH Zürich анализирует возможные варианты флота грузовых судов, работающих в Европе. Их идея заключалась в том, чтобы взять реальные данные о судоходстве за 2018 год и рассчитать влияние замены силовой установки каждого корабля. Для судов, перевозящих тяжелые грузы, они установили контрольный показатель: не более 3 процентов их груза должны быть сброшены на воду, чтобы установить двигательную установку, потенциально не содержащую вредных выбросов. Оттуда они узнали, сколько рейсов еще можно совершить и какой ценой.

Возобновляемые варианты

Команда оценила водород, аммиак, метан, метанол и дизельное топливо — все они производятся из возобновляемого сырья и с использованием чистой электроэнергии. Это включает в себя получение углерода для метана, метанола или дизельного топлива из уловленного атмосферного CO.2. Они также рассмотрели двигатели внутреннего сгорания и два типа топливных элементов (протонообменная мембрана или твердый оксид) с электродвигателями для приведения этого топлива в движение. Были включены и литий-ионные аккумуляторы.

Эти сценарии в разной степени спекулятивны, учитывая, что большинство из них на каком-то этапе опираются на незрелые технологии. Спекуляции особенно сильны, когда дело доходит до их ценников. Например, улавливание углерода в атмосфере находится в зачаточном состоянии, и по всему миру работает лишь несколько демонстрационных установок, что делает его довольно дорогим.

В исследовании делается попытка учесть всю цепочку поставок, а не только оборудование, необходимое на корабле. Это означает, что количество электроэнергии, необходимой для производства каждого вида топлива, влияет на стоимость, а также на требования к хранению и транспортировке (что сложнее для водорода и метана).

С учетом 3-процентного сокращения груза и предположения, что суда будут перевозить ровно столько топлива, сколько им необходимо, количество морских рейсов, которые можно было совершить в 2018 году (без остановок для перезарядки/дозаправки), варьировалось. Нынешние литий-ионные батареи могут покрыть лишь небольшое количество рейсов, хотя возможные усовершенствования батарей могут увеличить это число примерно до половины.

Химическое топливо обладает значительно большей плотностью энергии, чем аккумуляторы, поэтому сжиженный водород подходил примерно для 93 процентов этих рейсов, а аммиак, метан, метанол и дизельное топливо очищали по 99 процентов. А если вы сделаете все возможное, чтобы сократить груз на 6 процентов, даже водород может покрыть 99 процентов грузов.

Плотность энергии каждого варианта (внизу) и процент охваченных рейсов в 2018 г. (вверху).  Оранжевая кривая показывает преимущество загрузки только того количества топлива, которое требуется для поездки.
Увеличить / Плотность энергии каждого варианта (внизу) и процент охваченных рейсов в 2018 г. (вверху). Оранжевая кривая показывает преимущество загрузки только того количества топлива, которое требуется для поездки.
Штольц и др./Nature Energy

Вопрос цены

Базовая техническая осуществимость довольно хороша, с управляемыми компромиссами. Настоящим препятствием является стоимость. Многие из этих технологий еще не масштабированы, поэтому любой тщательный анализ покажет, что они намного дороже, чем доступное в настоящее время топливо и двигатели. Исследователи оценивают краткосрочную общую стоимость владения в пределах от двух до шести раз больше. В отсутствие щедрых государственных субсидий это не было бы финансовым вложением.

Однако высокая стоимость не высечена на камне — если цены будут снижаться по мере развития технологий, это не обязательно будет ошеломляющим успехом, как может показаться.

Среди вариантов топлива аммиак выделяется как самый дешевый, а возобновляемое дизельное топливо — самое дорогое. Хотя это не единственный фактор стоимости, существуют значительные различия в количестве электроэнергии, необходимой для производства каждого вида топлива: некоторые виды топлива позволяют относительно эффективно преобразовывать электрическую энергию в химическую.

Водород, полученный путем расщепления воды, выглядит хорошо в этом отношении, но эта часть экономии перевешивается стоимостью хранения и транспортировки этого топлива. Аммиак аналогичен по эффективности — он будет производиться из водорода и атмосферного азота — и его гораздо легче транспортировать. Исследователи выделяют аммиак и метанол как два наиболее многообещающих варианта в этом анализе.

Если бы эти виды топлива были полностью приняты, для их производства потребовалось бы значительное количество электроэнергии. Анализ показывает, что эта новая отрасль увеличит потребление электроэнергии в Европе примерно на 4–8 процентов. (Для сравнения, на судоходство в настоящее время приходится около 3% глобальных выбросов парниковых газов.)

Создание большего количества возобновляемых источников энергии для удовлетворения этого спроса достаточно просто. Но эти топливные технологии должны превратиться в зрелые отрасли с гораздо более низкими затратами. Если это произойдет, отказ от ископаемого мазута может оказаться не таким уж тяжелым испытанием.

Nature Energy, 2020. DOI: 10.1038/s41560-021-00957-9 (О DOI).


Source: https://arsteсhniсa.com/biz

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»