Новости - Новости судостроения



09.09.2022 - Freudenberg e-Power Systems получила одобрение системы топливных элементов на метаноле от RINA

Перевод коммерческих судов в открытом море на приводные системы с нулевым выбросом углекислого газа является огромной проблемой. Одним из важных факторов является требование дальности для отдельных типов судов. Это должно быть как можно больше для круизных лайнеров, танкеров и контейнеровозов, чтобы иметь возможность преодолевать длинные маршруты через мировой океан без остановок. Гибкость маршрутов и дальность более 5000 морских миль являются основными требованиями мирового морского флота. Чисто аккумуляторные решения часто не подходят для этих судов из-за их большого веса и требований к пространству.

Водород как непосредственный носитель энергии также исключен для этих типов судов, поскольку его низкая объемная плотность энергии потребовала бы его хранения в огромных водородных резервуарах в криогенном или сильно сжатом состоянии. Это не устойчивый вариант для морской отрасли. Тем не менее, топливные элементы имеют огромные преимущества из-за их высокой эффективности и низких требований к обслуживанию. Следовательно, имеет смысл химически связывать водород, полученный регенеративно, для достижения значительно более высокой плотности энергии. Это сделает топливные элементы экономически и практически жизнеспособными для морских перевозок. Разумеется, систему топливных элементов можно гибко комбинировать с морскими аккумуляторными системами Freudenberg e-Power Systems для создания особенно эффективных гибридных решений.

В этом контексте использование экологически нейтрального метанола представляет собой поворотный момент на пути к устойчивости морских перевозок и достижению целей IMO по сокращению выбросов. Метанол представляет собой простой спирт, который при нормальных условиях окружающей среды является жидким и имеет примерно в три раза большую объемную плотность энергии, чем сжиженный водород. Будучи важным сырьем для химической промышленности, экологически нейтральный метанол характеризуется проверенными производственными процессами, а также хорошей доступностью.

Компания Freudenberg e-Power Systems разработала инновационный подход к использованию метанола в судостроении. Это сочетает в себе высокоэффективную технологию риформинга топлива с топливным элементом PEM с длительным сроком службы в модульном, масштабируемом системном блоке. Он вырабатывает водород посредством парового риформинга, который затем вступает в реакцию с кислородом воздуха в топливном элементе для производства электроэнергии, необходимой как для силовой установки, так и для электрической системы корабля. Тепло, необходимое для реформинга, может быть получено непосредственно из отработанного тепла топливных элементов. Блок топливных элементов, риформер и управляющая электроника, а также все компоненты для подачи среды расположены в сборном модульном блоке. Такая конструкция защитной оболочки облегчает установку на борту.

Концепция безопасности этой инновационной системной архитектуры получила типовое одобрение классификационного общества RINA. Это подтверждает безопасность системы и ее соответствие морским стандартам и правилам.

Компания Freudenberg e-Power Systems убеждена, что лучшие решения для тяжелых условий эксплуатации начинаются на уровне ячеек. Специальная конфигурация материала биполярных пластин (BPP) и блока мембранных электродов, а также глубокое создание ценности, например, за счет собственного производства катализатора, обеспечивают максимальную эффективность и долговечность. В отличие от обычных систем на топливных элементах, которые берут свое начало в секторе легковых автомобилей, стратегия проектирования высокопроизводительных аккумуляторов Freudenberg направлена на достижение высокой эффективности в сочетании с длительным сроком службы.

Кроме того, система топливных элементов Freudenberg, работающая на метаноле, предлагает дополнительные преимущества, поскольку, в отличие от приводов с технологией внутреннего сгорания, она не выделяет вредных оксидов азота.

Концепция безопасности Freudenberg уже была проверена на соответствие морским условиям на ранней стадии исследовательского проекта Pa-X-ell 2. В дополнение к концепции безопасности были рассмотрены темы модульности и стандартизации, чтобы с самого начала учесть аспекты крупномасштабной индустриализации. В дальнейшем системные блоки с соответствующей номинальной мощностью 500 кВт должны быть объединены в суммарные мощности в двузначном мегаваттном диапазоне.

Исследовательский проект HyFleet стартовал в 2021 году Как видно, последовательная стратегия проектирования с приоритетами срока службы и эффективности также хорошо подходит для других сегментов. Вместе со своими партнерами по проекту ZF Friedrichshafen и FlixBus компания Freudenberg работает над заменой обычных дизельных двигателей в автобусах дальнего следования. Первоначальные результаты испытаний показывают, что может быть достигнут срок службы не менее 35 000 часов. Это соответствует общему сроку службы грузовика в 1,2 млн км.

Важность одобрения типа, выданного RINA для первой в мире системы топливных элементов, работающих на метаноле, для разработки устойчивых технологий в морском секторе, была подтверждена официальной передачей соответствующего сертификата RINA на ведущей морской выставке SMM в Гамбурге. Германия.