سفينة تعمل بالهيدروجين

This article's lead section may be too short to adequately summarize the key points. Please consider expanding the lead to provide an accessible overview of all important aspects of the article. (October 2021)

سفينة الهيدروجين هي سفينة تعمل بالهيدروجين ، وتستخدم محركًا كهربائيًا يحصل على الكهرباء من خلية الوقود ، أو وقود الهيدروجين في محرك الاحتراق الداخلي .

السفينة التي تعمل بالهيدروجين هي سفينة تستخدم الهيدروجين كمصدر أساسي للطاقة، عادةً من خلال خلايا الوقود أو محركات احتراق الهيدروجين، لتحقيق الدفع. تمثل هذه السفن ابتكارًا مهمًا في التكنولوجيا البحرية، بهدف تقليل انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري والاعتماد على الوقود الأحفوري. الهيدروجين، باعتباره ناقلًا للطاقة النظيفة، ينتج بخار الماء فقط كمنتج ثانوي عند استخدامه في خلايا الوقود، مما يجعله بديلاً صديقًا للبيئة للوقود البحري التقليدي مثل الديزل أو زيت الوقود الثقيل.

تقود النرويج تحولاً تكنولوجيًا كبيرًا في الصناعة البحرية بهدفها الطموح المتمثل في إلزام جميع العبارات والقوارب السياحية وسفن الرحلات البحرية بالعمل بدون انبعاثات في المضايق المدرجة على قائمة التراث العالمي بحلول عام 2026. وتقود هذه المهمة شركة Norled AS، وهي رائدة في تبني تقنيات خالية من الانبعاثات ضمن أسطولها الذي يضم أكثر من 80 سفينة.

في إطار التزامها بتحقيق صافي الانبعاثات الصفرية بحلول عام 2040، قامت شركة Norled AS بتحديث أسطولها ليشمل المزيد من السفن منخفضة الانبعاثات أو عديمة الانبعاثات. في عام 2015، أطلقت الشركة سفينة MF Ampere، وهي أول عبارة سيارات تعمل بالبطارية في النرويج، مما أشعل ثورة في مجال العبارات الكهربائية. واليوم، تعمل حوالي 70 عبارة كهربائية في البلاد، مما يُظهر نجاح هذه المبادرة.

تعد العبارات، بأحجامها الأصغر ومساراتها التي يمكن التنبؤ بها، مناسبة تمامًا لطاقة البطاريات. ومع ذلك، فإن القيود المفروضة على كثافة طاقة البطاريات وأوقات الشحن تشكل تحديات للتوسع. لتحقيق أهدافها الطموحة لتحويل الأسطول، تواصل نورليد استكشاف تقنيات بديلة خالية من الانبعاثات، واستكمال حلولها التي تعمل بالبطاريات. ^[1]

في عام 2000، تم عرض سفينة هيدرا التي تتسع لـ 22 شخصًا ، وفي عام 2003 دخلت مركبة التاكسي المائي دافي هيريشوف الخدمة. وشهد عام 2003 ظهور اليخت رقم 1 لأول مرة ، بالإضافة إلى هيدروكسي 3000. ^[2] تم عرض AUV DeepC و Yacht XV 1 في عام 2004. في عام 2005 ، دخل أول مثال للغواصة من طراز 212 ، والتي تعمل تحت الماء بواسطة خلايا الوقود، الخدمة مع البحرية الألمانية. في عام 2006، ظهرت سفينة Xperiance التي تتسع لـ 12 شخصًا ، بالإضافة إلى Zebotec. في عام 2007، ظهرت كل من سفينة Tuckerboot التي تتسع لـ 8 أشخاص وقارب القناة Ross Barlow ، وفي عام 2008، دخلت سفينة Zemships التي تتسع لـ 100 راكب Alsterwasser الخدمة في هامبورغ . كما دخلت سفينتا Nemo H2 و Frauscher 600 Riviera HP الخدمة في عام 2009. ^[3] وفي عام 2013، دخل مشروع عبارة الركاب Hydrogenesis الخدمة. ^[4]

في فبراير 2020، أُعلن أن قطب البرمجيات بيل جيتس قد كلف ببناء أول يخت فاخر يعمل بالهيدروجين في العالم، في إشارة بقيمة 500 مليون جنيه إسترليني إلى اعتقاده بأن الاستثمار في التكنولوجيا النظيفة الجديدة هو أفضل طريقة لخفض انبعاثات الكربون. ^[5] وفي وقت لاحق، دحض مصنعو اليخوت هذا الخبر وزعموا أنهم لا تربطهم علاقة تجارية مع جيتس. ^[6]

قيل إن البناء المخصص كان يعتمد على مخططات لتصميم "Aqua" بطول 112 مترًا والذي تم الإعلان عنه في عام 2019 في معرض موناكو لليخوت من قبل المهندسين المعماريين البحريين الهولنديين Sinot. ^[7]

تبحر العبارة MF Hydra التي تضم 80 سيارة في النرويج، مستخدمة 4 أطنان من الهيدروجين السائل، وخليتي وقود بقدرة 200 كيلو وات، وبطارية 1.36-1.5 ميجا وات في الساعة، ومولدين ديزل بقدرة 440 كيلو وات. توجد خزانات الهيدروجين التي تبلغ سعتها 80 مترًا مكعبًا وخلية الوقود أعلى العبارة. يتم نقل الهيدروجين بشاحنات من لايبزيغ في ألمانيا. ^{[8] [9]} تبحر كسيارة هجينة تعمل بالديزل من عام 2022، وكسيارة هجينة تعمل بالهيدروجين من أوائل عام 2023. ^[10]

قامت سفينة خدمة توربينات الرياح بتخزين الهيدروجين في هولندا في عام 2022. ^[11]

في نوفمبر 2022، حصلت شركة Nippon Kaiji Kyokai (ClassNK) على موافقة مبدئية (AiP) لمحرك المولد ثنائي الوقود لشركة Kawasaki Heavy Industries باستخدام غاز الهيدروجين كوقود، والذي سيتم تركيبه على ناقل هيدروجين مسال بسعة 160.000 متر ^مكعب طورته شركة Kawasaki. تعتزم شركة Kawasaki إجراء اختبار توضيحي لهذا المحرك بعد تركيبه على ناقل هيدروجين مسال واسع النطاق من المقرر تسويقه في منتصف عشرينيات القرن الحادي والعشرين. ^{[12] [13]}

في عام 2023، أبحرت سفينة هيدروجينية بقوة 500 كيلووات في الصين. ^[14]

في عام 2010، علق هجالتي بال إنجولفسون من شركة آيسلندا للطاقة الجديدة على أن السفن أصبحت بسرعة أكبر مصدر لتلوث الهواء في الاتحاد الأوروبي. وقد قدر أنه بحلول عام 2020 ستتجاوز انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين من السفن الانبعاثات البرية في أوروبا. وستكون إحدى القضايا الكبرى التي يجب التعامل معها هي تخزين الهيدروجين على السفن، على افتراض أنه لن تكون هناك فرصة لإعادة تعبئتها عندما تكون في البحر، ^[15] على الرغم من أنه يمكن للمرء استخدام طاقة الرياح والألواح الشمسية لتوليد الكهرباء من المحيط أثناء وجودها بعيدًا عن الشواطئ وإنتاج الهيدروجين، إما على متن السفن ^[16] أو في محطات محمولة على المحيط. ^[17]

يُستخدم غاز الهيدروجين بالفعل على نطاق واسع في العمليات الصناعية، وقد زاد الطلب عليه بشكل كبير على مدار الخمسين عامًا الماضية. يتم إنتاج كل الهيدروجين تقريبًا باستخدام الوقود الأحفوري. يذهب ستة في المائة من الغاز الطبيعي العالمي واثنان في المائة من الفحم حاليًا إلى إنتاج الهيدروجين. يمكن استخدام الهيدروجين لتشغيل السفن بدون أي انبعاثات من السفينة نفسها، لكن إنتاج الغاز نفسه ليس عملية منخفضة الكربون إذا تم استخدام الوقود الأحفوري لإنتاجه. ^[18]

This section needs to be updated. Please help update this article to reflect recent events or newly available information. (January 2020)

تختلف الحاجة إلى البنية التحتية للهيدروجين ، حيث تم تزويد اليخت رقم 1 بالوقود من محطة هيدروجين متنقلة، ^[19] وكان من المفترض أن يحتوي النموذج الأولي لليخت Haveblue XV 1 على توليد هيدروجين على متنه، وتحتوي Xperiance و Tuckerboot على خزانات هيدروجين عالية الضغط قابلة للتبديل يمكن إعادة تعبئتها في محطة هيدروجين محلية ، يستخدم قارب القناة Ross Barlow خزانات تخزين هيدريد معدنية صلبة منخفضة الضغط ثابتة على متنه ويعتمد على محطة إعادة تعبئة على جانب الماء، تعيد Zemships Alsterwasser التعبئة في خزان تخزين ثابت بجانب الماء بـ 17000 لتر من الهيدروجين يتم إعادة تعبئته بواسطة مقطورة أنبوب هيدروجين مضغوط . ^[20] كان الشحن البحري ^[21] وإنتاج الهيدروجين قيد الإنشاء في عام 2022. ^[17]

لقد تم تحديد أكواد ومعايير الهيدروجين مرارًا وتكرارًا على أنها عائق مؤسسي رئيسي أمام نشر تقنيات الهيدروجين وتطوير اقتصاد الهيدروجين . لتمكين تسويق الهيدروجين في المنتجات الاستهلاكية، يتم تطوير أكواد ومعدات بناء نموذجية جديدة، بالإضافة إلى معايير فنية أخرى والاعتراف بها من قبل الحكومات الفيدرالية والولائية والمحلية. ^[22] تُستخدم إرشادات Germanischer Lloyd لخلايا الوقود على السفن والقوارب ^{[23] في} Hydra و Tuckerboot و Yacht No. 1 و Zebotec و Zemships .

This section needs to be updated. Please help update this article to reflect recent events or newly available information. (January 2020)

كان مشروع سفينة H الجديدة مشروعًا مدته 15 شهرًا بدأ في فبراير 2004. تم تمويل FC-SHIP من قبل المفوضية الأوروبية بموجب FP5 - GROWTH من عام 2002 إلى عام 2004. زمالة Viking هي مشروع نورديك. ^[24] بدأ مشروع SMART H2 في عام 2007 بوضع خلية وقود في سفينة مراقبة الحيتان الحالية Elding . ^[25] كما نظرت دراسات أخرى في طرق مختلفة للجمع بين عمليات خلايا الوقود على متن السفينة مع أنظمة تكييف الهواء للعمليات أثناء التواجد في الميناء. ^[26] من أجل الحصول على ميزة تجارية، حددت الحكومة النرويجية أموالًا لعبارة سيارات هيدروجينية منتظمة في عام 2016، لتكون جاهزة للعمل في عام 2021. يُنظر إلى القواعد الجديدة على أنها أكثر تحديًا من تطوير التكنولوجيا. ^[27]

في أوائل عام 2020، بدأ مشروع e5 في تصميم قاطرة تعمل بخلية هيدروجين وبطارية. ^[28]

• قارب كهربائي
• ناقلة الهيدروجين
• قطار الهيدروجين
• الاستراتيجية الأولية للمنظمة البحرية الدولية بشأن الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من السفن
• إم إف هيدرا
• الدفع بمساعدة الرياح

• سفينة تعمل بخلايا الوقود - مشاريع متخصصة
• مشروع كليرمونت الجديد
• القاطرة الخضراء HHHT ^{[ رابط ميت دائم ‍ ]}
• "رسم مسار نحو إزالة الكربون من النقل البحري". البنك الدولي مباشر . 2021-04-23 . تم الاسترجاع في 2022-08-18 .