Норвежская судоходная компания Solvang готова к морским испытаниям первого в мире судна, оборудованного системой улавливания и хранения углекислого газа, выделяемого его собственными двигателями. Судоходство является причиной 3 % глобальных выбросов CO₂ антропогенного происхождения. Улавливание выбросов от корабельных силовых установок позволит отчасти решить эту проблему до появления по-настоящему чистых двигательных систем.

Источник изображений: Solvang

На танкере Clipper Eris, предназначенном для транспортировки сжиженного газа или химических веществ, завершается установка системы улавливания CO₂ на верфи Seatrium в Сингапуре. В море судно выйдет уже в феврале. Для оценки эффективности и целесообразности новой технологии испытания продлятся два года. По их итогам Solvang примет решение об оснащении аналогичными системами семи новых строящихся танкеров.

Система захвата выбросов 7-МВт дизельного двигателя судна будет улавливать до 70 % CO₂. Выхлопные газы будут очищаться и охлаждаться для последующего сжижения углекислого газа, который будет храниться в баллонах на палубе. У самой компании нет потребности в сжиженном CO₂, но она надеется, что в будущем на это вещество возникнет спрос в пищевой, химической и энергетической сферах, в частности, для производства газированных напитков и синтетического топлива с использованием возобновляемой энергии.

По умолчанию на судах и других объектах, использующих мощные дизельные силовые установки, всегда применяются системы очистки выхлопных газов — это так называемые скрубберы. Их производством занимается компания Wärtsilä. Совместно с институтом SINTEF этот производитель модернизировал скрубберы для работы в системе улавливания углекислого газа судовых двигателей. Обе системы будут функционировать параллельно, обеспечивая максимально возможную чистоту выхлопа.

Всё новое — это хорошо забытое старое. Месяц назад завершило свой первый рейс самое большое судно с роторными парусами, первая версия которых появилась 100 лет назад. Супербалкер Sohar Max, предназначенный для перевозки 400 тыс. тонн руды, прибыл в бразильский порт Тубарао, используя, помимо двигателя, пять 35-м парусов роторной конструкции. Применение этих парусов позволяет экономить до 6 % дизельного топлива, делая грузоперевозки менее вредными для окружающей среды.

Источник изображения: Anemoi Marine Technologies

Патент на роторный парус был выдан в Германии в 1922 году немецкому инженеру Антону Флеттнеру (Anton Flettner). В 1924 году было спущено на воду бывшее парусное судно, оснащённое двумя роторными парусами вместо традиционного парусного вооружения. Принцип работы роторных парусов основан на эффекте Магнуса, открытом в XIX веке. Вращающееся тело создаёт значительную подъёмную силу, направленную перпендикулярно потоку воздуха. Если ветер дует в бок судна с роторными парусами, его энергия эффективно преобразуется в движение по курсу.

Роторные паруса значительно меньше по площади, чем традиционные, но создают более мощную толкающую силу. Управляться с ними проще, а использование современных материалов и компьютерных технологий ещё больше увеличивает их преимущества.

Сегодня проектированием роторных парусов занимается британская компания Anemoi Marine Technologies. Производство и монтаж выполняют китайские подрядчики. Сам балкер Sohar Max был построен на китайской судоверфи в 2012 году. Паруса высотой 35 м и диаметром 5 м установлены на судно на верфи COSCO Zhoushan. Они могут складываться на палубу во время погрузки и разгрузки, не мешая работе портового оборудования.

Во время движения судна паруса приводятся в вращение электромоторами, создавая тягу при наличии ветра. Первый рейс показал, что использование активных парусов позволяет экономить до 6 % дизельного топлива, сокращая выбросы CO₂ на 3000 тонн в год. Оператор судна — бразильская компания Vale S.A. — на волне успеха заказала модернизацию ещё одного балкера и планирует оснастить роторными парусами весь свой флот.

Крупнейшее в мире сертификационное общество — Lloyd's Register — опубликовало отчёт о перспективах перехода суперъяхт на атомные силовые установки. Этого требует климатическая повестка и здравый рассудок, считают в ассоциации, которая задаёт тон судопроизводству и судоходству во всём мире. Военно-морской флот ведущих стран свыше 70 лет используют атомные силовые установки на подводных лодках, так что это проверенная временем и безопасная технология.

Яхта Проекта 821 на водородных топливных ячейках. Следующая атомная? Источник изображений: Feadship

Очевидным эффектом от перехода на атомную энергию в сфере элитного яхтинга станет прекращение парниковых выбросов от сжигания двигателями яхт дизельного топлива. Острота проблемы подчёркивается тем, что небольшая, в общем-то, прослойка сверхбогатых граждан на суперъяхтах вносит значительный вклад в увеличение температуры Земли. Но, как отмечают в отчёте аналитики Lloyd's Register, выгод от перевода яхт на атомные силовые установки заметно больше одной.

Во-первых, атомный привод и запас топлива для него будут занимать на яхте ощутимо меньше места, чем запас дизельного топлива и соответствующая силовая установка. Даже оснащение яхт новомодными водородными ячейками и запасом сжатого водорода не избавляет от необходимости содержать дизельную установку и запас топлива для длительных переходов. Освобождение пространства на яхтах от запасов дизеля и двигателей предоставит больше места для удобств пассажирам.

Во-вторых, атомное топливо на основе урана может десятилетиями вырабатывать мощность без замены. С учётом опыта подводных лодок, перезагрузка может потребоваться раз в 30 лет. Это даёт возможность не только экономить на затратах на топливо в долгосрочной перспективе (в краткосрочной оно будет дороже заправки дизелем), но также обеспечит свободное передвижение по всем морям и океанам без необходимости куда-то заходить на дозаправку.

«Атомная энергия обладает потенциалом для таких же преобразований в судоходстве, как переход от дерева к железу или от парусов к пару, — сказал Энгель-Ян де Бур (Engel-Jan de Boer), директор мирового яхтенного сегмента Lloyd's Register, в пресс-релизе. — В отличие от альтернативных видов топлива, которые могли бы служить прямой заменой традиционным системам, работающим на мазуте, атомная энергетика представляет собой фундаментальный сдвиг, который может изменить яхтинг класса люкс».

Вопрос, на который необходимо ответить, заключается в том, когда яхты должны перейти на такую силовую установку. Согласно отчёту, владельцы яхт разделились во мнениях относительно того, следует ли вносить эти изменения до конца десятилетия или внедрять их в течение более длительного периода после того, как разрабатываемые технологии достигнут определенной зрелости. Например, когда начнётся сертификация и внедрение малых модульных реакторов. В любом случае, создаётся впечатление, что появление атомных силовых установок для яхт — лишь вопрос времени.

С 19 июля по заливу Сан-Франциско начнёт регулярные рейсы первый в мире коммерческий пассажирский паром на водородном топливе. В течение шести месяцев (пока будут длиться испытания судна) услуга будет бесплатной. В каждый рейс судно сможет брать до 75 пассажиров. По словам властей, этот маленький шаг станет первым на пути к безуглеродному морскому судоходству.

Источник изображений: AP/Terry Chea

Судно-катамаран MV Sea Change длиной 21 м построено компаниями Bay Ship and Yacht в Аламеде, Калифорния, а также All-American Marine в Беллингеме, Вашингтон. Его электрические силовые установки питаются от энергии, вырабатываемой топливными водородными ячейками. Запаса водорода на борту хватит для преодоления 300 морских миль (555 км) или путешествия длительностью 16 часов. Сколько именно и в каком режиме судно будет проводить в пути, не уточняется. Сказано, что оно будет курсировать вдоль побережья по заливу от пирса 41 к пирсу у центрального пассажирского терминала Сан-Франциско.

Водородное топливо обещает стать центральным в усилиях стран по декарбонизации транспорта от грузового автомобильного до железнодорожного, авиационного и судоходного. Но произойдёт это лишь тогда, когда водород будет производиться с использованием возобновляемой энергетики. В таком случае он будет получаться с помощью электролиза — расщепления воды на водород и кислород под воздействием электричества, а электричество будет генерироваться солнечными и ветряными электростанциями. В этом идеальном мире из выхлопных труб транспортных средств будет вытекать обычная вода, а не углекислый газ с примесями тяжёлых металлов.

Ещё раньше топливные ячейки для судоходства стали использовать в Европе. Так, с лета 2023 года по Рейну начал курсировать контейнеровоз на водородном топливе. Вскоре парк таких судов будет насчитывать не один десяток штук. Опыт США с водородными пассажирскими паромами станет ещё одним вкладом в копилку безуглеродного судоходства и примером практической реализации экологически чистых транспортных технологий.

Борьба за экологию выходит на новый уровень — крупнейшие японские судостроители приступили к технико-экономическому обоснованию проекта сухогруза на древесных пеллетах. Транспортное судно на опилках водоизмещением до 35 тыс. т позволит снизить выбросы парниковых газов на 22 % по сравнению с использованием ископаемого топлива. Стремление судостроителей подчёркивает курс Японии на работу с возобновляемыми источниками энергии.

Источник изображений: NYK Line

О заключении меморандума о взаимопонимании для работы над проектом сообщили японские компании NYK Line, NYK Bulk & Projects Carriers и Tsuneishi Shipbuilding и британская компания Drax Group. Участники проекта уже доставляют в Японию древесные пеллетты из США и Канады, где их производит Drax Group и другие компании. Древесное топливо считается в некоторых странах возобновляемым источником энергии и разрешено к сжиганию промышленными и иными установками.

Если технико-экономическое обоснование проекта сухогруза класса Handysize на пеллетах удовлетворит консорциум, то первое такое судно будет построено к 2029 году. Как и в случае других газогенерирующих платформ, на биосудне древесное топливо будет превращаться в газы в процессе сжигания при высокой температуре, после чего газы — монооксид углерода, водород и метан — будут сжигаться для получения электрической энергии и использоваться для работы двигателей.

Вырубка лесов растёт, отмечают участники консорциума, поэтому распорядиться отходами лесной промышленности необходимо грамотно и с лучшей отдачей. Одновременно с этим прореживание лесов и насаждение новых улучшит степень поглощения углекислого газа растениями естественным образом, что только добавит проекту больше плюсов. Впрочем, после экспериментов японцев со спутниками из дерева разве нас должны удивлять подобные проекты?