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Barco propulsado por hidrógeno

Un barco de hidrógeno es un barco propulsado por hidrógeno , que utiliza un motor eléctrico que obtiene su electricidad de una pila de combustible o de combustible de hidrógeno en un motor de combustión interna .

Historia

En 2000 se presentó el barco Hydra con capacidad para 22 personas y en 2003 entró en servicio el taxi acuático Duffy-Herreshoff . En 2003 se presentó el Yacht No. 1 y el Hydroxy3000. [1] En 2004 se presentaron el AUV DeepC y el Yacht XV 1. En 2005 entró en servicio en la marina alemana el primer ejemplar del submarino Tipo 212 , que funciona bajo el agua con pilas de combustible. En 2006 se presentó el Xperiance con capacidad para 12 personas y el Zebotec. En 2007 debutaron el Tuckerboot con capacidad para 8 personas y el barco canalero Ross Barlow , y en 2008 entró en servicio en Hamburgo el proyecto Zemships Alsterwasser con capacidad para 100 pasajeros . Además, en 2009 entraron en servicio el Nemo H2 y el Frauscher 600 Riviera HP. [2] En 2013 entró en servicio el proyecto del Ferry de Pasajeros Hydrogenesis . [3]

En febrero de 2020 se anunció que el magnate del software Bill Gates había encargado el primer superyate propulsado por hidrógeno del mundo, en una señal de 500 millones de libras esterlinas de su creencia de que la inversión en nuevas tecnologías limpias es la mejor manera de reducir las emisiones de carbono. [4] Más tarde, los fabricantes de yates refutaron esta noticia y afirmaron que no tienen ninguna relación comercial con Gates. [5]

Se dice que la construcción personalizada se basó en los planos de un diseño "Aqua" de 112 metros publicitado en 2019 en el Monaco Yacht Show por los arquitectos marinos holandeses Sinot. [6]

El transbordador MF Hydra, con capacidad para 80 vehículos, navega en Noruega y utiliza 4 toneladas de hidrógeno líquido, dos celdas de combustible de 200 kW, una batería de 1,36-1,5 MWh y dos generadores diésel de 440 kW. Los tanques de hidrógeno de 80 metros cúbicos y la celda de combustible se encuentran en la parte superior del transbordador. El hidrógeno se transporta en camiones desde Leipzig , en Alemania. [7] [8] Navegará como híbrido diésel a partir de 2022 y como híbrido de hidrógeno a partir de principios de 2023. [9]

Un buque de servicio de turbinas eólicas cargó hidrógeno en los Países Bajos en 2022. [10]

En noviembre de 2022, Nippon Kaiji Kyokai (ClassNK) otorgó la Aprobación en Principio (AiP) al motor generador de combustible dual de Kawasaki Heavy Industries que utiliza gas hidrógeno como combustible, que se instalará en un transportador de hidrógeno licuado de 160.000 m3 desarrollado por Kawasaki. Kawasaki tiene la intención de realizar una prueba de demostración de este motor después de instalarlo en un transportador de hidrógeno licuado a gran escala que está previsto comercializar a mediados de la década de 2020. [11] [12]

En 2023, un barco de hidrógeno de 500 kW navegará en China. [13]

Economía

Electrólisis del agua del barco Hydrogen Challenger

En 2010, Hjalti Pall Ingolfsson, de Icelandic New Energy, comentó que los barcos se están convirtiendo rápidamente en la mayor fuente de contaminación del aire en la Unión Europea. Estimó que para 2020 las emisiones de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno de los barcos superarán las emisiones terrestres en Europa. Un gran problema que habría que abordar sería el almacenamiento de hidrógeno en los barcos, suponiendo que no habría posibilidad de rellenarlos cuando estuvieran en el mar [14] , aunque se puede utilizar energía eólica y paneles solares para generar electricidad a partir del océano mientras están lejos de las costas y producir hidrógeno, ya sea a bordo [15] o en estaciones oceánicas [16] .

Efectos ambientales

El gas hidrógeno ya se utiliza ampliamente en procesos industriales y su demanda ha aumentado drásticamente en los últimos cincuenta años. Casi todo el hidrógeno se produce utilizando combustibles fósiles. En la actualidad, el seis por ciento del gas natural mundial y el dos por ciento del carbón se destinan a producir hidrógeno. El hidrógeno podría utilizarse para propulsar barcos sin emisiones de los propios barcos, pero producir el gas en sí no es un proceso con bajas emisiones de carbono si se utilizan combustibles fósiles para producirlo. [17]

Infraestructura

La necesidad de una infraestructura de hidrógeno varía, donde el Yate No. 1 se abastecía de combustible mediante una estación de hidrógeno móvil, [18] el prototipo Haveblue Yacht XV 1 estaba destinado a tener generación de hidrógeno a bordo, el Xperiance y el Tuckerboot tienen tanques de hidrógeno de alta presión intercambiables que se pueden rellenar en una estación de hidrógeno local , el barco del canal Ross Barlow utiliza tanques de almacenamiento de hidruro metálico de estado sólido de baja presión fijos a bordo y depende de una estación de recarga en el lado del agua, el Zemships Alsterwasser se recarga en un tanque de almacenamiento fijo junto al agua con 17.000 litros de hidrógeno que se reabastece mediante un remolque de tubo de hidrógeno comprimido . [19] La carga en alta mar [20] y la producción de hidrógeno estaban en construcción en 2022. [16]

Códigos y normas

Los códigos y estándares de hidrógeno han sido identificados repetidamente como una barrera institucional importante para el despliegue de tecnologías de hidrógeno y el desarrollo de una economía del hidrógeno . Para permitir la comercialización de hidrógeno en productos de consumo, los gobiernos federales, estatales y locales desarrollan y reconocen nuevos códigos y equipos de construcción modelo, así como otros estándares técnicos. [21] Las pautas de Germanischer Lloyd para celdas de combustible en barcos y embarcaciones [22] se utilizan para Hydra , Tuckerboot , Yacht No. 1 , Zebotec y Zemships .

Investigación

El proyecto NEW H SHIP fue un proyecto de 15 meses que comenzó en febrero de 2004. FC-SHIP fue financiado por la Comisión Europea bajo el FP5 - GROWTH de 2002 a 2004. El Viking Fellowship es un proyecto nórdico. [23] El proyecto SMART H2 comenzó en 2007 colocando una celda de combustible en el barco de avistamiento de ballenas existente Elding . [24] Otros estudios también han considerado varias formas de combinar operaciones de celdas de combustible a bordo con sistemas de aire acondicionado para operaciones mientras están en el puerto. [25] Para obtener una ventaja comercial, el gobierno noruego programó dinero para un transbordador de automóviles de hidrógeno regular en 2016, que estaría operativo en 2021. Las nuevas reglas se consideran más desafiantes que el desarrollo de la tecnología. [26]

A principios de 2020, el Proyecto e5 comenzó a diseñar un remolcador propulsado por pilas de hidrógeno y baterías. [27]

Véase también

Referencias

  1. ^ "Hidroxi 3000". Archivado desde el original el 12 de noviembre de 2008. Consultado el 7 de agosto de 2008 .
  2. ^ "Hidrógeno para Frauscher Riviera 600". Archivado desde el original el 22 de julio de 2011.
  3. ^ "Transbordador de pasajeros de hidrogénesis - Tecnología de barcos". www.ship-technology.com .
  4. ^ Williams, Christopher (8 de febrero de 2020). "Bill Gates se convierte en el primero en comprar un superyate propulsado por hidrógeno por 500 millones de libras esterlinas". The Telegraph – vía www.telegraph.co.uk.
  5. ^ "Bill Gates 'no comprará nuestro yate de hidrógeno'". BBC News . 10 de febrero de 2020.
  6. ^ Clarendon, Dan (22 de febrero de 2021). "No, Bill Gates no compró un yate propulsado por hidrógeno de 695 millones de dólares". Market Realist . Consultado el 18 de agosto de 2022 .
  7. ^ "Grenser flyttes med verdens første hidrógenoferge" (en noruego). Teknisk Ukeblad . 8 de marzo de 2021.
  8. ^ "MF Hydra: el primer barco propulsado por LH2 del mundo" (PDF) . Diciembre de 2021. Archivado (PDF) del original el 13 de marzo de 2023.
  9. ^ Habibic, Ajsa (31 de marzo de 2023). "MF Hydra inicia el primer viaje del mundo con hidrógeno líquido sin emisiones". Offshore Energy .
  10. ^ Durakovic, Adnan (11 de agosto de 2022). "Comienza el abastecimiento de hidrógeno en un puerto holandés, el buque eólico marino es el primero en cargar combustible". Energía eólica marina .
  11. ^ "Se otorga la primera AiP del mundo al motor generador de combustible dual de 2,4 MW de Kawasaki que utiliza gas hidrógeno como combustible" (Comunicado de prensa). Kawasaki Heavy Industries . 30 de noviembre de 2022 . Consultado el 28 de junio de 2023 .
  12. ^ Arnes Biogradlija (30 de noviembre de 2022). «Primer AiP para motor generador de combustible dual que utiliza hidrógeno». Industria y energía . Consultado el 28 de junio de 2023 .
  13. ^ "El primer buque propulsado por hidrógeno de 500 kW de China llega al agua". Marine Insight . 22 de marzo de 2023.
  14. ^ "CORDIS | Comisión Europea". Archivado desde el original el 21 de mayo de 2011. Consultado el 25 de enero de 2008 .
  15. ^ "Barcos de vela producirán hidrógeno a bordo con la energía de los océanos". 29 de mayo de 2010.
  16. ^ ab Garanovic, Amir (12 de julio de 2022). "Lhyfe instala una solución de producción de hidrógeno verde en la plataforma flotante de Geps Techno". Energía offshore .
  17. ^ Timperley, Jocelyn. "El combustible que podría transformar el transporte marítimo". www.bbc.com . Consultado el 23 de mayo de 2022 .
  18. ^ "Hytra" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 10 de junio de 2007.
  19. ^ Zemships Archivado el 3 de diciembre de 2012 en Wayback Machine.
  20. ^ Durakovic, Adnan (25 de enero de 2022). "El primer cargador de buques offshore a gran escala del mundo se lanzará este año". Energía eólica marina .
  21. ^ "Programa de hidrógeno del DOE: códigos y normas". www.hydrogen.energy.gov .
  22. ^ Directrices para el uso de sistemas de pilas de combustible a bordo de buques y embarcaciones
  23. ^ "mUrl (internet)". Archivado desde el original el 28 de julio de 2012.
  24. ^ Bragadottir, Kristin Arna (23 de enero de 2008). "El barco de hidrógeno de Islandia anuncia un futuro sin combustibles fósiles". Reuters – vía www.reuters.com.
  25. ^ Kar Chung Tse, Lawrence (2011). "Sistema de trigeneración de turbina de gas/pila de combustible de óxido sólido para aplicaciones marinas". Journal of Power Sources . 196 (6): 3149–3162. Bibcode :2011JPS...196.3149T. doi :10.1016/j.jpowsour.2010.11.099.
  26. ^ "Hydrogenfergen vil koste 100 millones de coronas extranjeras - el estado del patrocinador". Teknisk Ukeblad . 25 de noviembre de 2016 . Consultado el 25 de noviembre de 2016 .
  27. ^ "e5 Lab". Barco e5 (en japonés) . Consultado el 27 de mayo de 2020 .

Enlaces externos