Velas duras, hidrógeno verde y buques de carga chocan en Japón

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Pregunta rápida: ¿cómo se puede convertir un buque de carga oceánico de 200.000 toneladas de combustible viejo y sucio en energía limpia? Si su respuesta es “comprar localmente”, es posible que esté en el camino correcto, pero la industria del transporte marítimo no irá a ninguna parte pronto y debe comenzar a contribuir a la descarbonización global o todos nos hundiremos con el barco, así que para hablar. La solución puede estar en un regreso a las viejas formas de energía eólica, con una nueva asistencia de alta tecnología del hidrógeno verde.

Buque de carga de velas duras de hidrógeno verde

Lo antiguo y lo nuevo chocan con la mezcla de investigación de “Wind Challenger” de verde hidrógeno, velas duras y cargueros (representación del artista – vista de la vela dura desde el puente – cortesía de MOL).

La energía eólica regresa a los buques de carga

La idea de volver a las viejas formas de navegar ha estado dando vueltas desde hace algún tiempo, pero en lugar de lienzos, estos nuevos dispositivos de captura de viento están tomando formas nuevas e inusuales. En 2011 Electronia tomó nota de un proyecto de buque de carga que combinó la energía eólica con la energía solar. En 2017, un sistema de almacenamiento de energía entró en la mezcla, y solo el año pasado Finlandia Wärtsilä y Norsepower anunció un nuevo dispositivo de energía eólica en forma de embudo.

Otro acontecimiento ocurrió el año pasado, cuando la japonesa Mitsui OSK Lines, Ltd. (MOL para abreviar) anunció que ella y Oshima Shipbuilding Co., Ltd. obtuvieron la aprobación conjunta para un nuevo diseño de vela telescópica.

El nuevo diseño forma la base de un proyecto llamado Wind Challenger, en el que las dos compañías tienen como objetivo equipar un buque de carga con una sola vela dura. Calculan que una vela dura reduciría las emisiones de gases de efecto invernadero en aproximadamente un 5% u 8%, basándose en un viaje desde Japón a Australia o la costa oeste de Estados Unidos.

Eso no parece mucho para destacar, pero si todo sale según lo planeado, se agregarán más velas y los resultados serán probablemente más impresionantes.

Con hidrógeno verde, Buh-Bye Doldrums

Eso está muy bien, pero el ahorro de combustible se evaporará cuando el barco llegue al punto muerto. Si los buques de carga van a utilizar energía eólica y cumplir con el cronograma y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero al mismo tiempo, entonces se debe encontrar un sustituto para el combustible búnker.

Eso podría explicar las últimas noticias de MOL. El lunes, la compañía anunció que se ha unido a una colaboración de investigación de múltiples socios llamada el Proyecto Wind Hunter. La idea es utilizar un sistema de producción de hidrógeno verde a bordo para impulsar el barco durante los períodos de poco viento, en lugar de depender del combustible búnker.

El hidrógeno se puede quemar como combustible o se puede utilizar en una celda de combustible para producir electricidad. El proyecto Wind Hunter va con el enfoque de pila de combustible.

Para aquellos de ustedes que son nuevos en el tema, la mayor parte del suministro global de hidrógeno se produce a partir de fuentes fósiles (¡boo!), Pero una versión verde del hidrógeno también se puede “dividir” del agua con un sistema de electrolizador (¡yay!).

Como su nombre indica, los electrolizadores funcionan con electricidad. Si la energía fósil está involucrada en la electricidad, el ángulo verde desaparece.

Afortunadamente, el costo de la energía renovable ha disminuido, lo que en parte explica el rápido crecimiento del mercado del hidrógeno verde. La caída del costo de los electrolizadores también está ayudando a estimular un mayor interés en el hidrógeno sostenible.

Japón está poniendo una gran potencia académica y corporativa en el proyecto Wind Hunter, que también incluye a Ouchi Ocean Consultant, Inc., el Instituto Nacional de Investigación Marítima del Instituto Nacional de Tecnología Marítima, Portuaria y de Aviación, Smart Design Co., Ltd., Graduado Escuela de Ciencias Fronterizas de la Universidad de Tokio, Laboratorio Co., Ltd. de Ingeniería de Fluidos de Japón Occidental, Nippon Kaiji Kyokai (ClassNK) y Miraihene Planning LLC.

Pero espere, hay más hidrógeno verde en la tienda

El equipo de investigación planea comenzar poco a poco, con un estudio de viabilidad basado en el rendimiento del sistema en un yate de vela. Sin embargo, si todo sale según el plan, la recompensa podría ser enorme.

El uso de hidrógeno verde para impulsar los buques de carga en el mar es solo una parte del plan. El hidrógeno es tanto un combustible como un medio de almacenamiento de energía transportable, lo que significa que el exceso de hidrógeno producido en el mar podría descargarse para su uso en tierra.

Si alguna vez ha visto un puerto marítimo concurrido, tal vez haya visto flotas de buques de carga flotando cerca, esperando su turno para atracar. Un sistema de hidrógeno verde flotante utilizaría todo ese tonelaje inactivo.

Para hacer las cosas aún más interesantes, hay un movimiento en marcha para emparejar las turbinas eólicas marinas con la producción de hidrógeno verde, que luego se puede usar para producir amoníaco verde, que es un combustible combustible de emisión cero, así como un ingrediente principal en fertilizantes, entre muchos otros. usos.

La industria mundial de buques de carga está intensificando sus esfuerzos de descarbonización y el combustible de amoníaco verde ya es parte del plan.

Una ayuda de metal para el almacenamiento de hidrógeno verde

Si el proyecto Wind Hunter suena complicado, lo es, y una de las complicaciones es cómo almacenar el hidrógeno. Normalmente, el gas hidrógeno se comprime en tanques especializados.

“El hidrógeno tiene la mayor energía por masa de cualquier combustible; sin embargo, su baja densidad de temperatura ambiente da como resultado una baja energía por unidad de volumen, por lo que requiere el desarrollo de métodos de almacenamiento avanzados que tienen potencial para una mayor densidad de energía ”, explica el Departamento de Energía de EE. UU.

Una de esas soluciones es una clase de material llamado armazones organometálicos, que pueden absorber hidrógeno como una esponja. El Proyecto Wind Hunter parece moverse en una dirección diferente pero similar, con un espacio reservado para una “Aleación de almacenamiento de hidrógeno”. Eso podría referirse a un aleación de aluminio, en el que varios investigadores en Japón y otros lugares han estado trabajando durante bastante tiempo.

En cuanto a Estados Unidos, el Departamento de Energía ha dedicado todo un programa al desarrollo del almacenamiento de hidrógeno en estado sólido a bordo, bajo el lema de la Consorcio de investigación avanzada de materiales de hidrógeno (HyMARC), compuesto por Sandia National Laboratories, National Renewable Energy Laboratory, Pacific Northwest National Laboratory, Lawrence Livermore National Laboratory y Lawrence Berkeley National Laboratory.

HyMARC es solo la punta del iceberg de la investigación del hidrógeno. El consorcio es parte del Departamento de Energía Red de Materiales Energéticos, que “tiene como objetivo acelerar las soluciones a los desafíos de materiales más difíciles del país en el sector energético” mediante la creación de varios consorcios encargados de facilitar el acceso de las partes interesadas a los laboratorios nacionales y otros recursos.

Para ser claros, gran parte de esta I + D de materiales avanzados se puede aplicar al almacenamiento de hidrógeno de origen fósil, por lo que es mejor que los ventiladores de hidrógeno verde comiencen a hacer algo de ruido si realmente quieren sacar al hidrógeno fósil de la brillante economía verde del futuro.

Eso parece ser lo que está pensando el Departamento de Energía. En los últimos años, ha comenzado a centrar más dólares en investigación directamente en el hidrógeno de origen hídrico. Entre los proyectos se encuentra uno de los consorcios Energy Materials Network llamado HydroGEN, que es una abreviatura de su misión de generar hidrógeno a partir del agua.

Aparte de la electrólisis, HydroGEN está poniendo sobre la mesa opciones fotoelectroquímicas y termoquímicas solares, así que estad atentos para más información al respecto.

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Imagen: Vista de buque de carga con vela dura desde el interior del puente, cortesía de MOL.

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Ahora, nos vemos en una nueva vez. ¡Un saludo!

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