Věda a výzkum       Vesmír       Osel       Chemagazín TOPlist CZ     EN       Kontakt
Laboratorní průvodce - na titulní stranu
Databáze:   Pro laboratoř        Firmy        Zastoupení        E-obchody        Novinky 
Hledání:  
 
Ostatní:       Nástroje        Encyklopedie        Tabulky 
Kalendář :   20.9.2022 - 22.9.2022 FUTURE MOBILITY 2022
  4.10.2022 - 7.10.2022 Mezinárodní strojírenský veletrh
  10.10.2022 - 12.10.2022 Analýza organických látek
  19.10.2022 - 21.10.2022 ICRI 2022
  21.3.2023 - 23.3.2023 AMPER 2023
Reklama
Pohon lodí vodíkem z metanolu

Princip výroby vodíku z metanolu lze využít i v řadě scénářů v chemickém průmyslu.
Lodní doprava je jedním z nejrychleji rostoucích zdrojů skleníkových plynů, což vede stavitele a provozovatele lodí k hledání alternativních pohonných systémů šetrných k životnímu prostředí. Výzkumníci z Fraunhoferovy univerzity spojili své síly s partnery a vyvinuli koncept HyMethShip, v němž se vodík získává z metanolu. Tato technologie nevyžaduje přepravu velkých vodíkových nádrží na palubě, takže je mnohem bezpečnější. V budoucnu se může ukázat jako atraktivní řešení i pro výletní lodě.

Datum: 7.7.2022

metanol jako palivo pro pohon lodí


 

Sdílet na Facebooku   Odeslat na Twitter

Podle Evropské agentury pro životní prostředí je námořní doprava zodpovědná za více než tři procenta celkových emisí uhlíku v Evropské unii. Jen v roce 2019 dosáhly emise 144 milionů tun CO2. Možná to nezní jako příliš mnoho, ale námořní doprava je již řadu let jedním z nejrychleji rostoucích zdrojů emisí skleníkových plynů, a to v důsledku prudkého nárůstu objemu obchodu. Výrobci a provozovatelé lodí po celém světě proto hledají ekologické alternativy ke konvenčním lodním motorům poháněným mazutem nebo naftou. V této souvislosti se pozornost stále více přesouvá na ekologický vodík jako zdroj čisté energie. Přeprava velkých a těžkých účelových nádrží s vodíkem pod tlakem na otevřeném moři však vždy představuje určité riziko.

Výzkumníci Fraunhoferova institutu pro keramické technologie a systémy IKTS spolupracovali s partnery na vývoji technologie, která využívá vodík jako koncepci pohonu s nulovými emisemi a těmto nevýhodám se vyhýbá. Projekt HyMethShip financovaný EU využívá jako nosič kapalného vodíku metanol. V rámci této koncepce je loď doplňována metanolem v přístavu. Na palubě se z metanolu získává vodík parním reformingem a používá se k pohonu lodi. "Tímto způsobem zabijeme dvě mouchy jednou ranou: Loď má prakticky bezemisní pohonný systém a není potřeba velká a potenciálně nebezpečná nádrž na vodík," vysvětluje Dr. Benjamin Jäger ze skupiny pro katalýzu a syntézu materiálů ve Fraunhoferově institutu IKTS.
Plnit metanolem, spalovat vodík

Technickým středobodem systému je reaktor. Metanol se smíchá s vodou, pak se působením tepla odpaří a přivede do předehřátého reaktoru, kde se směs metanolu a vody přemění na vodík a CO2. Pokud jde o separaci vodíku a konstrukci reaktoru, Fraunhofer IKTS může přispět svými dlouholetými zkušenostmi v oblasti membránových procesů. Výzkumníci z Fraunhoferovy společnosti vyvinuli keramickou membránu potaženou uhlíkem. Molekuly vodíku unikají extrémně jemnými póry membrány, zatímco větší molekuly oxidu uhličitého jsou zadržovány. Při tomto procesu dosahuje vodík čistoty více než 90 %. Poté je přiváděn do motoru, který pohání spalováním v běžném spalovacím motoru - a neprodukuje absolutně žádné výfukové plyny, které by škodily klimatu.

Koncepce procesu použitá v projektu zahrnuje dva další důmyslné konstrukční prvky, které systém optimalizují. Za prvé, odpadní teplo z motoru se využívá k ohřevu reaktoru, což výrazně zvyšuje účinnost systému. Za druhé, zbývající oxid uhličitý se vrací do tekutého stavu za reaktorem a přivádí se do prázdných nádrží na metanol. Když loď dorazí do přístavu, je CO2 přiveden do nádrží a může být použit pro další proces syntézy metanolu.

"Metanol je ideálním nosičem vodíku pro lodní dopravu. Jeho energetická hustota je dvakrát vyšší než u kapalného vodíku, takže palubní nádrže na metanol musí být pouze poloviční. Lze jej také bezpečně přepravovat: I když dojde k úniku z nádrže, nehrozí akutní riziko pro životní prostředí," říká Dr. Benjamin Jäger, odborník IKTS v této oblasti.

Během vývoje bylo jednou z technických výzev zvětšení keramických membrán tak, aby mohly být použity v souvislosti s pohonem, který je vyžadován u lodních motorů. Výzkumníkům se podařilo zvětšit membránu z původní délky pouhých 105 mm na 500 mm, což umožnilo pohon motorů o výkonu až 1 MW. Střednědobým cílem je vyvinout pohonné systémy o výkonu 20 MW a více.
Ekologicky šetrné cesty na trajektech a výletních lodích

Pohonný systém s nulovými emisemi by byl ideální pro trajekty, které plují po pevných trasách mezi dvěma přístavy, přičemž každý přístav má vlastní čerpací stanici metanolu. Tato technologie však může být v budoucnu atraktivním řešením i pro kontejnerové a výletní lodě. Ekologicky smýšlející cestující by přilákaly ekologické plavby s nulovými emisemi skleníkových plynů a bez velkých komínů, které vypouštějí do ovzduší saze z procesu spalování topného oleje.

Reklama

Na projektu HyMethShip financovaném EU spolupracoval Fraunhofer IKTS s řadou partnerů. Za celkovou koordinaci projektu bylo zodpovědné kompetenční centrum pro velké motory (LEC) v rakouském Grazu, zatímco začínající společnost SES-HyDepot e.U. v Innsbrucku provozovala malé testovací zařízení pro ověření základního technického procesu. Christian Mair, generální ředitel společnosti SES-HyDepot, je optimistický: "Testování ukázalo, že je možné poskytovat vodík na bázi metanolu. Ve střednědobém horizontu to nabízí perspektivu pro lodě a jejich značné energetické nároky."

Zdrojem informací je Chemeurope.

Pro kompletní informace si přečtěte  celý článek.

 

Reklama

Reklama