MF Hydra, prvi trajekt na svetu koji kao pogonsko gorivo koristi tečni vodonik, ovaj energent dobija sa 1.300 kilometara udaljenosti – u Nemačkoj. To je zapravo nešto duže putovanje nego što je Google Maps predložio, jer ne možete da vozite kamione sa tečnim vodonikom kroz većinu tunela u Evropi zbog opasnosti, tako da mora da pravi obilazak oko Hamburga. Reč je o kombinaciji četiri kamiona koji voze najmanje dva dana u svakom pravcu.

Trajekti imaju stroge zahteve i ograničenja oko kamiona sa tečnim vodonikom, tako da je sasvim moguće da će se i tamo suočiti sa kašnjenjima — struja sa više ugljenika koja se koristi za proizvodnju vodonika u Nemačkoj, a curenje vodonika sa visokim potencijalom globalnog zagrevanja kroz lanac vrednosti znači da trajekt emituje duplo više gasova sa efektom staklene bašte za start nego dizel trajekt koji zamenjuje i, otprilike, deset puta veći trošak energije od oko 80 električnih trajekata koji već prelaze norveške fjordove.

Sporije putovanje

Postoji još jedna zanimljivost, a to je da gorivne ćelije ne mogu da isporuče toliko snage kao baterije na električnom trajektu koji radi na potpuno istoj trouglastoj ruti između tri male luke u zapadnoj Norveškoj. Kao rezultat toga, isto putovanje se odvija sporije. Deset puta veća cena, oko 40 puta veća emisija, a ne može čak ni da obavi isti posao.

Ali, Hydra nije bila prvi norveški izlet u tom pravcu. Projekat trajekta na vodonik Beffen u Bergenu, u Norveškoj, pokrenut je 2009. Bio je to pokušaj da se tehnologija vodoničnih gorivnih ćelija integriše u gradski, istorijski, putnički trajekti. Projekat se suočio sa uobičajenim značajnim izazovima, uključujući ograničenu infrastrukturu za dopunu goriva, zabrinutost za skladištenje i bezbednost, kao i trajnost gorivnih ćelija.

Ove prepreke, u kombinaciji sa visokim operativnim troškovima i tehnološkim ograničenjima, koje i danas postoje, jer su sistemske i nemoguće ih je prevazići, dovele su do toga da je projekat napušten 2016. godine. Uprkos njegovom neuspehu, Norveška je potrošila više novca na MF Hydra, koji će iz istih razloga biti napušten u ne tako dalekoj budućnosti.

Sedmogodišnja plovidba

Zatim, tu je 30-metarski katamaran EnergyObserver sa solarnim panelom, turbinom na vetar, jedrom za zmajeve i elektrolizerom. Nedavno je završio sedmogodišnje putovanje oko sveta. Porinut 2017. godine i naknadno opremljen sa nekadašnjeg trkačkog katamarana, brod je putovao kroz 50 zemalja i 101 luku. Proizveo je malovodonika iz morske vode putem elektrolize na brodu. Sada u svojoj matičnoj luci Saint-Malo u Francuskoj, plovilo nastavlja da služi kao obrazovna platforma – to jest, privezano je, ne ide nikuda, a deca dobijaju školske izlete do njega.

Tvrde da su tokom sedam godina proizveli 1,3 tone vodonika na brodu iz morske vode. To je u proseku pola kilograma dnevno. U savršeno mirnim uslovima i idealnim okolnostima, bez zagađivanja trupa i sa dobrim propelerima, to bi moglo da obezbedi domet od pet kilometara. I nije baš veliki doprinos. Najverovatnije je korišćen za sisteme na brodu kao što su radio i indukciona peć. Naravno, imao je i baterije – 112 kWh litijum-jonskih baterija. Tih pola kilograma vodonika moglo je da se uskladišti kao električna energija – sa 95 kWh na pretek, bez ikakvih apsurdnih gubitaka.

Da su iščupali elektrolizer, kompresore, rezervoare za skladištenje vodonika i gorivne ćelije, koji su težili 1,5 tona i zauzimali pet kubnih metara, mogli su da stave još 300 kWh skladišta za masu i imali 4,4 kubna metra viška, što bi bilo mnogo korisnije. Pod pretpostavkom da su mogli da napune baterije, mogli su da pređu oko 180 kilometara sa 300 kWh. Uprkos svemu ovome, ljudi nastavljaju da ukazuju na Energy Observer kao na vodonični pogon, dok je u stvari samo potrošio mnogo proizvedene električne energije praveći vodonik i ne dobijajući mnogo za to.

Suočavanje sa izazovima

Energy Observer nije jedini pokušaj da se to uradi. Među njima je i 35 metara dugačak katamaran na vodonik koji je naknadno opremljen sa PlanetSolar-a, transformišući ga u hibridno plovilo za obnovljivu energiju koje kombinuje solarne panele, sistem vodoničnih gorivnih ćelija i jedro na pogon vetra. Suočio se sa uobičajenim izazovima, kao što su ograničena infrastruktura vodonika, ograničenja skladištenja i složeni zahtevi za održavanje koji su ometali njegovu efikasnost tokom nekoliko globalnih ekspedicija. Fondacija Race for Vater razumno prelazi na MODKS 70, plovilo sa nultom emisijom koje pokreće napredna hidrogeneracija i pogonski sistemi na vetar, u potpunosti napuštajući vodonik u korist modernijeg i održivijeg energetskog dizajna.

Zatim, tu je projekat MARANDA, finansiran sa 3,1 milion dolara iz programa EU Horizon 2020, koji je imao za cilj da pokaže održivost sistema vodoničnih gorivnih ćelija u pomorskim aplikacijama. Instaliran na istraživačkom brodu Aranda, sistem je obezbedio 165 kW snage za pomoćne sisteme i dinamičko pozicioniranje, zamenjujući konvencionalne dizel generatore. Projekat se suočio sa uobičajenim značajnim izazovima, uključujući ograničenu infrastrukturu za dopunjavanje goriva, izdržljivost gorivnih ćelija sa membranom za izmenu protona u teškim morskim sredinama i visoke cene proizvodnje i skladištenja vodonika. Projekat MARANDA je zaustavljen 2022. godine, nakon što je još jednom dokazao da je vodonik zaista loš za ovu vrstu upotrebe, ali se tvrdi da je projekat uspešan.

Sledeći je brod za krstarenje Viking Neptun, isporučen u novembru 2022. Ima malu gorivu ćeliju od 100 kW, dizajniranu da napaja deo pomoćnih sistema, kao što su osvetljenje i ventilacija. To je eksplicitno eksperimentalno, jer ponovo nisu pregledali sve već urađene eksperimente, koji otkrivaju da su baterije znatno superiornije u skoro svakom pogledu.

Norveški trajekti

Zatim, postoje napori ljudi koji odbijaju da uče iz istorije. Tu je With Orca, brod za rasuti teret razvijen kroz saradnju između HeidelbergCementa i Felleskjøpet Agri. Ovaj 88-metarski brod za rasuti teret imaće komprimovani vodonik uskladišten na brodu i dva rotorska jedra za pogon na vetar. Očigledno, barem su naučili da se gorivne ćelije i okeanski vazduh ne mešaju, pa će umesto toga koristiti još manje efikasne motore sa unutrašnjim sagorevanjem. Trebalo je da uđe u upotrebu početkom ove godine, ali naravno ne postoji način da se stvar dopuni gorivom, pa su vlade izdvojile 9,3 miliona dolara za izgradnju infrastrukture koja će na kraju biti napuštena kako troškovi budu eskalirali. Realnost stope curenja vodonika i gasova sa efektom staklene bašte postaje očigledna. Oni će nesumnjivo tvrditi uspeh bez obzira na to.

Nazad u Norvešku i trajekte. Norveška ulaže 550 miliona dolara u izgradnju i upravljanje dva trajekta Vestfjorden, na vodonik, na ruti od 100 kilometara otvorenog mora, tokom 15 godina, sa troškovima izgradnje procenjenim na oko 276 miliona dolara po brodu. To je do četiri puta više u odnosu na 60-100 miliona USD, koliko je tipično za dizel ili LNG trajekte.

Nasuprot tome, električni trajekti na baterije obično koštaju 30% do 40% više od ekvivalenta na fosilna goriva. Trajekti će se snabdevati sa 5-6 tona zelenog vodonika dnevno iz GreenH AS-a, prema 15-godišnjem ugovoru, pri čemu će vodonik proizvoditi elektrolizom iz obnovljivih izvora energije. Svakako, s obzirom na lokaciju na krajnjem severozapadu Norveške, vodonik bi morao da se otprema uz vanredne troškove.

Državne subvencije

Značajne državne subvencije, uključujući 68,3 miliona dolara kompanije Enova SF za vodoničnu infrastrukturu, imaju za cilj da nadoknade veće troškove plovila za vodonik i njihovih sistema za dopunu goriva. U suštini, oni će baciti dve trećine električne energije koju su mogli da ulože u mnogo pouzdanije baterije, sve u ime obezbeđivanja pouzdanije isporuke. Pretpostavka je da se ovo neće dobro završiti. Očekujte priče o propuštenim plovidbama, visokim troškovima, neuspešnom sipanju goriva i visokim emisijama gasova staklene bašte vodonika.

U čudnim analima vodonika na otvorenom moru, vreme je za još jednu jahtu. Hydrogen Viking je projekat transformacije 28-metarske jahte Sunseeker Predator 95, koja je ranije bila u vlasništvu Moamera Gadafija i po imenu Če Gevara – u plovilo na vodonik. Nakon što je prizemljena na Malti i ostavljena u kvaru, jahtu je kupio norveški brodograditelj Green Iacht. Tri godine nakon objave, očigledno se još uvek negde pogoršava njegovo stanje.

Finnøi Hydrogen Ferry Project je – ili je možda bio – inicijativa norveškog operatera Norled da se biodizel zameni vodoničnim gorivom na trajektu koji opslužuje Finnøi rutu, severoistočno od Stavangera. Projekat je deo inicijative FLAGSHIPS koju finansira EU — više novca je protraćila EU pokušavajući da vodonik osposobi za namenu za transport, a koja ima za cilj da rasporedi dva broda na vodonik: jedan u Stavangeru u Norveškoj i drugi u Lionu, Francuska. Naravno, ne može dobiti vodonik. U januaru 2020, Enova, norveško vladino preduzeće, izdvojila je 1,3 miliona dolara za podršku ovoj konverziji i dodatnih 2,2 miliona dolara za razvoj postrojenja za proizvodnju i bunkerovanje vodonika u Fiskau.

Dnevna proizvodnja vodonika

Planirano je da njegovo postrojenje proizvodi približno jednu tonu vodonika dnevno, pri čemu je polovina namenjena za operacije trajekta. Od decembra 2024. trajekt radi na biodizel, a konverzija vodonika čeka dalje tehničke i ekonomske procene, što znači da je malo verovatno da će se to ikada dogoditi s obzirom na realnost troškova.

Havila Voyages upravlja sa četiri hibridna broda za krstarenje – Havila Capella, Havila Castor, Havila Polaris i Havila Pollux – koji kombinuju LNG motore sa velikim baterijama, omogućavajući do četiri sata rada sa nultom emisijom u osetljivim fjordovima. Brodovi su dizajnirani za buduću konverziju na vodonično gorivo kao deo projekta FreeCo2ast, koji finansiraju norveške organizacije, uključujući Enovu i Savet za istraživanje. Havila ima za cilj da pređe na obnovljivi biogas do 2028. i vodonik do 2030. kako bi se uskladila sa norveškom zabranom iz 2026. za plovila na fosilna goriva u zaštićenim fjordovima. Ono što će se zaista dogoditi je da će možda preći na biogas, ali će definitivno staviti mnogo veće baterije. Vodonik? Nije verovatno. Naravno, luksuzni brodovi za krstarenje imaju mnogo veću maržu od većine slučajeva pomorske upotrebe, pa će možda potrošiti novac.

Pomorska ispitivanja

Ulstein, norveška brodograditeljska kompanija koja je inovator u dizajnu trupa sa svojim X-Bow, razvila je ULSTEIN SKS190 Zero Emission dizajn, teoretski 99 metara dugačak brod za podršku gradnji na moru koji pokreće vodonične gorivne ćelije. Do decembra 2024. plovilo je ostalo u fazi projektovanja, bez izveštaja koji bi ukazivali da je izgradnja počela. Ulštajn je predvideo da bi pomorska ispitivanja mogla da počnu već 2022. To se očigledno nije dogodilo i malo je verovatno da će se ikada dogoditi. Podsećanja radi, vodonik nije nulta emisija jer curi svuda duž lanca vrednosti i ima veliki potencijal globalnog zagrevanja.

Østensjø Rederi Offshore Wind Service Vessel (OVSP) je još jedan prijavljeni norveški brod na vodonik koji je namijenjen za podršku operacijama vetroelektrana na moru. Do sada, konkretni detalji u vezi sa statusom izgradnje broda, operativnim rokovima i tehničkim specifikacijama nisu javno objavljeni. Razvoj vodonične infrastrukture i tehnologije igraće ključnu ulogu u napredovanju projekta, što znači da je malo verovatno da će ikada doći do vode. Brodarska industrija je kao i svaki drugi zeleni vodonik za energetsko tržište, puna najava koje nikada ne donose konačnu odluku o ulaganju. Ljudi koji guraju vodonik pune svoje špilove najavama, ali nikada ne pominju da oni ne postoje i verovatno neće postojati.

Samskip, evropska logistička firma, nastavlja sa dva brodska projekta na vodonični pogon, uprkos neizvesnosti izazvanoj finansijskim problemima njenog partnera, TECO 2030. Projekat SeaShuttle uključuje izgradnju dva kontejnerska broda od 135 metara sa vodoničnim gorivnim ćelijama od 3,2 MW, postavljenim da saobraćaju između Osla i Roterdama, do kraja 2025. Odvojeno, projekat HyEkoTank planira rekonstrukciju višenamenskog plovila Samskip Kvitnos sa vodoničnim gorivnim ćelijama, kako bi se ispunili EU i norveški propisi o nultoj emisiji. Međutim, TECO 2030, odgovoran za obezbeđivanje vodonične tehnologije, podneo je zahtev za bankrot u novembru 2024. godine, što je izazvalo zabrinutost oko vremenskih rokova projekta.

Razvoj trajekta na vodonik

Moss Maritime, podružnica kompanije Saipem, razvila je sistem za zadržavanje tečnog vodonika, inspirisana svojim ustanovljenim dizajnom sfernog LNG rezervoara. Kompanija je dobila načelno odobrenje od DNV-a za svoj sistem za zadržavanje LH₂. Međutim, do danas nije napravljen nijedan brod koji koristi ovu tehnologiju, niti je ušao u rad. I nikad verovatno i neće, jer sada svi shvataju ono što je bilo očigledno svakome ko je pre mnogo godina radio matematiku sa stvarnim brojevima, a to je da energija koja košta deset puta više od LNG-a nije dostupna ekonomiji nijedne zemlje.

U novembru 2020. DFDS je najavio planove za razvoj trajekta na vodonik, Europa Seawais, za rutu Oslo–Frederikshavn–Kopenhagen. Plovilo, dizajnirano da prevozi 1.800 putnika i do 120 kamiona ili 380 automobila, imaće sistem vodoničnih gorivih ćelija od 23 MW, sa gorivom koje se dobija iz elektrolizera na vetar u Kopenhagenu. Prvobitno predviđeno da uđe u upotrebu do 2027. godine, nije bilo značajnih ažuriranja o napretku izgradnje ili finansiranja od decembra 2024., što je ostavilo status projekta neizvesnim. Najverovatnije, usled realnosti troškova.

Izvor: Clean Technica