हाइड्रोजन थोक वाहक, बैटरी चालित कंटेनर जहाज

ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन और प्रदूषकों को कम करने का दबाव शिपिंग उद्योग पर फैल गया है। बिजली, प्राकृतिक गैस या हाइड्रोजन द्वारा संचालित पहली संरचनाएँ पहले से ही बनाई जा रही हैं।

यह अनुमान लगाया गया है कि समुद्री परिवहन 3,5-4% ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन, मुख्य रूप से कार्बन डाइऑक्साइड और इससे भी अधिक प्रदूषण के लिए जिम्मेदार है। प्रदूषकों के वैश्विक उत्सर्जन की पृष्ठभूमि के खिलाफ, शिपिंग 18-30% नाइट्रोजन ऑक्साइड और 9% सल्फर ऑक्साइड "उत्पादित करता है"।

वायु में सल्फर बनता है अम्ल वर्षाजो फसलों और इमारतों को नष्ट कर देते हैं। सल्फर का साँस लेना कारण बनता है श्वसन प्रणाली की समस्याएँऔर यहां तक ​​कि बढ़ भी जाता है दिल का दौरा पड़ने का खतरा. समुद्री ईंधन आमतौर पर कच्चे तेल के भारी अंश होते हैं (1), उच्च सल्फर सामग्री के साथ।

यूरोपीय पर्यावरण गठबंधन सीज़ एट रिस्क की प्रवक्ता आइरीन ब्लूमिंग कहती हैं।

शिपिंग टेक्नोलॉजी कंपनी फ्लेक्सपोर्ट के नेरिजस पॉस्कस को गूँजता है।

1. पारंपरिक समुद्री भारी ईंधन इंजन

2016 में, संयुक्त राष्ट्र और अंतर्राष्ट्रीय समुद्री संगठन (आईएमओ) ने ग्रीनहाउस गैसों और प्रदूषकों के स्वीकार्य उत्सर्जन को कम करने के लिए कानून लाने का फैसला किया। ज़मीन के करीब जहाजों से होने वाले सल्फर प्रदूषण की मात्रा पर महत्वपूर्ण सीमा लगाने वाले नियम जनवरी 2020 से जहाज मालिकों के लिए लागू हो गए हैं। आईएमओ ने यह भी संकेत दिया है कि समुद्री परिवहन उद्योग को 2050 तक वार्षिक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को 50% तक कम करना होगा।

नए उत्सर्जन लक्ष्यों और नियमों के बावजूद, दुनिया भर में पहले से ही अधिक से अधिक समाधान विकसित या प्रस्तावित किए जा रहे हैं जो समुद्री परिवहन की पारिस्थितिकी को मौलिक रूप से बदल सकते हैं।

हाइड्रोजन भाप

ब्लूमबर्ग ने हाल ही में रिपोर्ट दी है कि ईंधन सेल निर्माता ब्लूम एनर्जी सैमसंग हेवी इंडस्ट्रीज के साथ हाइड्रोजन-संचालित जहाज विकसित करने की योजना बना रही है।

ब्लूम एनर्जी की रणनीतिक बाजार विकास उपाध्यक्ष प्रीति पांडे ने एजेंसी को दिए एक बयान में कहा।

अब तक, ब्लूम के उत्पादों का उपयोग बिजली भवनों और डेटा केंद्रों में किया जाता रहा है। कोशिकाएँ पृथ्वी से भरी हुई थीं, लेकिन अब इन्हें हाइड्रोजन संग्रहीत करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। पारंपरिक डीजल ईंधन की तुलना में, वे काफी कम ग्रीनहाउस गैसों का उत्पादन करते हैं और कोई कालिख या धुआं पैदा नहीं करते हैं।

जहाज मालिक स्वयं स्वच्छ प्रणोदन प्रौद्योगिकियों में परिवर्तन की घोषणा करते हैं। दुनिया की सबसे बड़ी कंटेनर शिपिंग कंपनी Maersk ने 2018 में घोषणा की थी कि उसका लक्ष्य 2050 तक अपने परिचालन को डीकार्बोनाइज करना है, हालांकि उसने यह नहीं बताया कि वह ऐसा कैसे करना चाहती है। यह स्पष्ट है कि सफलता के लिए नए जहाजों, नए इंजनों और सबसे बढ़कर, नए ईंधन की आवश्यकता होगी।

स्वच्छ, जलवायु-अनुकूल शिपिंग ईंधन की खोज वर्तमान में दो व्यवहार्य विकल्पों के आसपास घूमती है: तरलीकृत प्राकृतिक गैस और हाइड्रोजन। अमेरिकी ऊर्जा विभाग की सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज द्वारा 2014 में किए गए एक अध्ययन में हाइड्रोजन को दो विकल्पों में से अधिक आशाजनक पाया गया।

सैंडिया के एक शोधकर्ता लियोनार्ड क्लेबनॉफ ने अपने तत्कालीन सहयोगी जो प्रैट के साथ यह विश्लेषण करना शुरू किया कि क्या आधुनिक जहाजों को जीवाश्म ईंधन का उपयोग करने के बजाय हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं द्वारा संचालित किया जा सकता है। उनका प्रोजेक्ट तब लॉन्च किया गया जब सैन फ्रांसिस्को खाड़ी के एक नौका संचालक ने ऊर्जा विभाग से पूछा कि क्या वह अपने बेड़े को हाइड्रोजन में बदल सकता है। हालाँकि हाइड्रोजन ईंधन सेल तकनीक दशकों से मौजूद है, लेकिन उस समय किसी ने भी इसे जहाजों पर इस्तेमाल करने के बारे में नहीं सोचा था।

दोनों वैज्ञानिकों को विश्वास था कि कोशिकाओं का उपयोग संभव है, हालाँकि, निश्चित रूप से, विभिन्न कठिनाइयों को दूर करना होगा। उत्पादित ऊर्जा की प्रति इकाई तरल हाइड्रोजन पारंपरिक डीजल ईंधन से लगभग चार गुना अधिक है। कई इंजीनियरों को डर है कि उनके पास अपने जहाजों के लिए पर्याप्त ईंधन नहीं होगा। इसी तरह की समस्या हाइड्रोजन के वैकल्पिक तरलीकृत प्राकृतिक गैस के साथ भी मौजूद है, जिसमें भी इतना शून्य उत्सर्जन नहीं होता है।

2. ऑकलैंड शिपयार्ड में पहली हाइड्रोजन नौका का निर्माण।

दूसरी ओर, हाइड्रोजन ईंधन की दक्षता पारंपरिक ईंधन की तुलना में दोगुनी है, वास्तव में दोगुनी मात्रा की जरूरत हैचार नहीं. इसके अलावा, हाइड्रोजन सेल प्रणोदन प्रणालियाँ पारंपरिक समुद्री इंजनों की तुलना में बहुत कम भारी होती हैं। इसलिए क्लेबनॉफ और प्रैट ने अंततः निष्कर्ष निकाला कि अधिकांश मौजूदा जहाजों को हाइड्रोजन में परिवर्तित करना संभव है, और एक नया ईंधन सेल जहाज बनाना और भी आसान होगा।

2018 में, प्रैट ने सैंडिया लैब्स छोड़ दी और गोल्डन गेट ज़ीरो एमिशन मरीन की सह-स्थापना की, जिसने हाइड्रोजन फ़ेरी बनाने की विस्तृत योजना विकसित की और कैलिफ़ोर्निया राज्य को पायलट प्रोजेक्ट को निधि देने के लिए $ 3 मिलियन दान करने के लिए राजी किया। इस प्रकार की पहली इकाइयों का निर्माण वर्तमान में ओकलैंड, कैलिफ़ोर्निया में एक शिपयार्ड में चल रहा है (2). इस साल के अंत तक पूरा होने वाला यात्री नौका, संयुक्त राज्य अमेरिका में पहला मोटर चालित जहाज होगा। इसका उपयोग सैन फ्रांसिस्को खाड़ी क्षेत्र में यात्रियों को ले जाने और क्षेत्र का अध्ययन करने के लिए किया जाएगा, जबकि सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज की एक टीम डिवाइस की पूरी लंबाई का अध्ययन करेगी।

नॉर्वेजियन नवाचार

यूरोप में, नॉर्वे वैकल्पिक प्रणोदन अपतटीय संरचनाओं में अपने नवाचार के लिए जाना जाता है।

2016 में, जहाज मालिक द फजॉर्ड्स ने ब्रोड्रिन एए द्वारा निर्मित फजॉर्ड हाइब्रिड इंजन के विजन का उपयोग करके मिडवेस्टर्न नॉर्वे में फ्लेम और गुडवांगेन के बीच अनुसूचित सेवाएं शुरू कीं। ब्रोड्रेन एए के इंजीनियरों ने विज़न ऑफ़ द फ़जॉर्ड्स के निर्माण के अनुभव का उपयोग करते हुए, शून्य उत्सर्जन के साथ फ़्यूचर ऑफ़ द फ़जॉर्ड्स का निर्माण किया। यह लगभग दो-सिलेंडर इंजन 585 एचपी उत्पन्न करने वाली दो इलेक्ट्रिक मोटरों से सुसज्जित था। प्रत्येक। फ़ाइबरग्लास कैटामरन में एक साथ 16 यात्री बैठ सकते हैं और इसकी गति 20 समुद्री मील है। विशेष रूप से ध्यान देने योग्य बात डिवाइस को चलाने वाली बैटरियों का चार्जिंग समय है, जो केवल XNUMX मिनट है।

2020 में, एक स्वायत्त इलेक्ट्रिक कंटेनर जहाज नॉर्वेजियन जल में प्रवेश करने वाला है - यारा बिर्कलैंड. जहाज की बैटरियों को बिजली देने के लिए बिजली लगभग पूरी तरह से जलविद्युत ऊर्जा से आएगी। पिछले साल, एएबी ने परिवहन और यात्री इकाइयों में कोशिकाओं के उपयोग पर नॉर्वेजियन रिसर्च सेंटर के साथ सहयोग करने की योजना की घोषणा की थी।

विशेषज्ञ इस बात पर जोर देते हैं कि समुद्री उद्योग को वैकल्पिक और अधिक पर्यावरण के अनुकूल समाधानों में बदलने की प्रक्रिया (3) कई वर्षों तक चलेगा। जहाजों का जीवन चक्र लंबा होता है, और उद्योग की जड़ता कई लाख मीटर तक लदे जहाज़ों की जड़ता से कम नहीं होती।