Britanski naučnici razvili motor koji posredno radi na morsku vodu kao zamenu za dizel

Zamislite teretni brod koji isplovljava iz luke i, umesto da sagoreva dizel, koristi gorivo dobijeno direktno iz morske vode ispod svog trupa. Upravo to je vizija novog projekta u Ujedinjenom Kraljevstvu, čiji je cilj da slanu vodu pretvori u čisti vodonik i koristi ga u brodskim motorima koji kao jedini izduvni gas ispuštaju vodenu paru.

Istraživači sa Univerziteta Brunel u Londonu i startap za čistu energiju Genuine H2 rade na, kako ga opisuju, prvom britanskom pomorskom demonstratoru „sve u jednom“, koji pokriva ceo proces, od zahvatanja morske vode, preko proizvodnje vodonika, njegovog skladištenja na brodu, pa do sagorevanja u snažnom motoru bez direktnih emisija ugljen-dioksida. Projekat GH2DEM podržan je sa 1,44 miliona funti sredstvima britanskog Ministarstva saobraćaja i organizacije Innovate UK, u okviru programa UK SHORE za čisto brodarstvo.

Za sektor koji trenutno generiše oko tri procenta globalnih emisija gasova sa efektom staklene bašte, a istovremeno prevozi najveći deo svetske trgovine, svaka realna alternativa brodskom dizelu privlači ogromnu pažnju.

Kako ovaj sistem funkcioniše u praksi? Tehnologija koristi napredne elektrode koje direktno izdvajaju vodonik iz morske vode pomoću obnovljive električne energije. Time se izbegava uobičajeni proces desalinizacije, koji je skup i energetski zahtevan, kao i dugogodišnji problemi sa korozijom i stvaranjem hlora koji su mučili ranije pokušaje elektrolize morske vode.

Profesor Sinjan Vang, koji predvodi deo projekta vezan za motor, sažeo je pristup rečima da će tim „uzeti morsku vodu, razložiti je pomoću obnovljive električne energije da bi dobio gasoviti vodonik, skladištiti ga na brodu u obliku molekularne čvrste materije“, a zatim ga koristiti u motoru umesto dizela.

Upravo faza skladištenja čini ovaj projekat drugačijim od mnogih drugih pilot-projekata sa vodonikom. Umesto teških rezervoara pod visokim pritiskom ili ekstremnog hlađenja na veoma niske temperature, Genuine H2 koristi ultra-tanki nano-film koji „zaključava“ vodonik u čvrsto stanje na sobnoj temperaturi i pri normalnom pritisku. Time se izbegavaju glomazni cilindri i složeni kriogeni sistemi, što su dve najveće prepreke za primenu vodonika na radnim brodovima, ribarskim koćama ili trajektima, gde je svaki centimetar palube dragocen.

Ako ste ikada videli cisternu za gorivo kako se probija kroz gužvu na pristaništu, jasno je zašto kompaktno, stabilno i jednostavno rešenje ima toliku privlačnost.

Međunarodni pomorski saobraćaj se uglavnom oslanja na dizel i teško lož-ulje, što znači izduvne gasove, čađ i ugljen-dioksid na svakom pređenom kilometru. Prema podacima Međunarodne pomorske organizacije i drugih globalnih institucija, brodovi su odgovorni za oko tri procenta svetskih emisija gasova sa efektom staklene bašte, a taj udeo bi mogao dodatno da poraste ako obim saobraćaja nastavi da raste.

Zbog toga regulatori i kompanije ubrzano traže čišća goriva, od zelenog amonijaka i metanola do hibridnih sistema sa baterijama. Vodonik se često pominje kao rešenje, ali bezbedno skladištenje dovoljne količine goriva na brodu ostaje tvrd inženjerski problem. Komprimovani rezervoari su teški i zauzimaju dragocen prostor za teret, dok tečni vodonik zahteva duboko kaskadno hlađenje i dodatne bezbednosne mere.

Demonstrator sa Brunela pokušava da reši više problema odjednom. Vodonik se proizvodi po potrebi iz morske vode, koriste se prilagođeni motori sa unutrašnjim sagorevanjem koje većina brodogradilišta već poznaje, a sve je povezano sa lakšim sistemom čvrstog skladištenja. Kopnena testiranja snažnog motora, koji će u potpunosti koristiti Genuine H2 elektrolizer i sistem skladištenja, trebalo bi da traju do početka 2026. godine na kampusu univerziteta, pre eventualnog prelaska na ispitivanja na moru.

Ako se sistem pokaže uspešnim, mogao bi ponuditi novu opciju za operatere trajekata, ribarskih brodova i lučkih servisnih plovila, naročito tamo gde baterije same po sebi nisu praktične, na kraćim obalnim rutama sa zgusnutim rasporedom i ograničenom infrastrukturom za punjenje.

Iako su trenutna sredstva vezana za dekarbonizaciju pomorskog saobraćaja, Genuine H2 svoju tehnologiju promoviše kao modularnu, „plug-and-play“ platformu koja se može koristiti u različitim okruženjima. Dokumentacija kompanije opisuje kružne jedinice koje koriste morsku ili otpadnu vodu za proizvodnju zelene energije i čiste vode, uz tvrdnju da proces može čak uklanjati ugljen-dioksid iz tečnosti i vezivati ga u obliku bikarbonata.

U praksi, to znači da bi isti pristup mogao da se prilagodi kopnenim punionicama za kamione ili autobuse, rezervnom napajanju za bolnice ili manjim sistemima na udaljenim farmama i gradilištima, gde postoji potreba da se smanji upotreba dizela. Kompanija pominje i potencijalne primene u automobilima, vozovima, pa čak i avionima, iako bi ti sektori morali da savladaju sopstvene regulatorne i bezbednosne prepreke.

To je velika ambicija i, dobrim delom, za sada još uvek obećanje. Ipak, pokazuje kako tehnologija testirana na jednom radnom brodu može imati širi uticaj na energetski sistem: od gradskih logističkih centara do zajednica van mreže koje se bore sa skupim i složenim isporukama goriva.

Kao i kod svakog rešenja u ranoj fazi razvoja, postoji mnogo nepoznanica. Inženjeri tek treba da dokažu dugotrajnost novih elektroda i nano-filmova u slanom, vibrirajućem okruženju realne upotrebe. Takođe je neophodno pažljivo analizirati celokupan energetski bilans, od vetroturbine ili solarnog panela, preko elektrolize i skladištenja, do sagorevanja, kako se „nulta emisija na izduvu“ ne bi pokazala kao iluzija sa velikim gubicima uzvodno. Donosioci odluka istovremeno razmatraju kako će se motori na vodonik uklopiti sa gorivnim ćelijama, amonijakom i drugim opcijama u budućim pravilima za zeleno brodarstvo.

Za sada, tim sa Brunela i iz kompanije Genuine H2 preduzima konkretan korak koji će mnoge obalne zajednice pažljivo pratiti. Pretvaranje morske vode u gorivo koje može pokretati brod bez ispuštanja ugljenika zvuči gotovo kao naučna fantastika. Naredne godine će pokazati da li ovaj pristup sa čvrstim vodonikom može preći put od laboratorijskog prototipa do svakodnevnog radnog alata i doprineti čistijem vazduhu u lukama i priobalnim gradovima.

AutoRepublika

(181)