氫動力示范：“HySHIP項目”之下的“Topeka”輪

船舶使用氫燃料是歐盟在2050年之前實現碳中和的長期戰略之一，如今，全電動和混合動力船舶已經在包括挪威在內的多個國家投入使用，現在，一個新項目的目標是建造一艘使用液態綠色氫(LH2)的零排放原型船。

可觀的排放量降低

由挪威政府政策和財政為基礎、歐盟“Horizon 2020”計劃支持、威爾森公司(Wilhelmsen)的運營“HySHIP項目”備受矚目。“HySHIP項目”計劃建造一艘以液態綠色氫(LH2)為燃料的零排放滾裝船，并向挪威沿海的氫樞紐碼頭輸送LH2，旨在將其作為可行的海上燃料選擇加以推廣，目前，該項目下的概念原型船“Topeka”輪處于設計建造階段，或將于2024年投入使用。
1807年，弗朗索瓦·艾薩克·德·里瓦茲(Fran?ois Isaac de Rivaz)發明了一種由氫氧混合物燃燒驅動的發動機，進入21世紀，越來越多的政策制定者和行業專家一致認為，大氣環境的保護需要綠色或可再生氫以支持，而其所產生的能量是汽油或柴油的三倍。“海運業是全球溫室氣體排放的大戶，脫碳也須先從這個領域開始。”歐盟燃料電池及氫能合作計劃(FCH JU)董事巴特·比布伊克(Bart Biebuck)說，“氫和燃料電池可能以零排放的方式驅動船只，未來的各種船型都需要將它們整合起來。”

Wilhelmsen副總裁Per Brinchmann解釋道：“‘HySHIP項目’成立于2020年1月份，當時，我們已經著手開發一種適用于在挪威西海岸供應基地之間運行的零排放船舶，即‘Topeka’輪。未來，我們希望使LH2成為對在歐洲航行船舶具有很大吸引力的燃料選擇，進而將其推廣為可行的海上替代燃料。”投入運營后，“Topeka”輪不僅將在挪威一些港口之間運送貨物外，還將把氫氣輸送到斯塔萬格港(Stavanger)和克里斯蒂安桑德港(Kristiansund)之間的沿海燃料庫，為石油和天然氣平臺及海上風電項目提供服務。同時，“HySHIP項目”的合作伙伴也希望通過這樣的方式，在北歐地區創建一個全面的LH2基礎設施和商業生態系統，以便“消除”每年約25000輛卡車的運輸排放量。Per Brinchmann說：“當前，每天有數百輛卡車在斯塔萬格和卑爾根港之間運送貨物，而‘HySHIP項目’的實施會將這些貨物轉移至LH2動力船上，這對于減排和安全運輸的幫助巨大。”

三家公司可能使用“HySHIP項目”

據介紹，原型船(即“Topeka”輪)將運行在一個1兆瓦的電池組和一個專門的3兆瓦質子交換膜于氫燃料電池上，該裝備可由岸上電力充電。通過對于這組系統的嘗試，“HySHIP項目”團隊希望優化燃料電池的負載和效率。“氫氣將通過電解產生，對于船上使用，LH2是一種非常清潔且易于處理的燃料。除了核能之外，氫和燃料電池是唯一已知的清潔能源，我們可以稱之為絕對無排放——因其唯一的排放物是以蒸汽形式存在的水。”
未來，“HySHIP項目”還將開發幾艘LH2動力船舶(我們暫且稱之為“復制者”號)，其中包括一艘用于內河航道航行的0.5兆瓦的小型油輪駁船、一艘快速渡輪和一艘20兆瓦的深海船舶。Per Brinchmann表示：“斯托爾特·尼爾森公司(Stolt Nielsen)經營著一支內河船隊，由于歐洲國家正在發展氫能基礎設施，該公司船隊可能通過使用氫燃料來大幅減少船舶污染物排放。而諾雷得公司(Norled)是一家挪威領先的渡輪運營商，有志于將液態氫作為其快速渡輪的優選燃料。戴安娜航運(Diana Shipping)則是一家擁有好望角型散貨船的希臘船東，目前也在考察液態氫是否成為其深海作業選擇的可行性。”

看到這里，想必讀者對“HySHIP項目”和“Topeka”輪印象深刻。但現實之中，擴大對氫燃料的生產和使用卻充滿了挑戰。

氫需要冷卻到零下252攝氏度才能被液化，這是復雜的能源密集過程，且由于缺乏必要的基礎設施，我們也很難儲存和體驗LH2。“不過，我們相信這項技術已經足夠成熟，可以在可預見的未來推向市場。”Per Brinchmann說，“擴大規模會有障礙，但這些障礙是可以解決的。迄今為止的挑戰只是缺乏安放氫燃料的基礎設施，而這是由于需求較低所導致的，由于缺乏經濟激勵和監管要求，我們暫時無法從污染性燃料轉向其他燃料。不過，‘HySHIP項目’的成功能夠幫助我們朝著可擴展的LH2燃料海上作業邁出一步。”