Ναυτιλιακό καύσιμο του μέλλοντος το υδρογόνο
Η τεχνολογία στη ναυτιλία αναπτύσσεται γρηγορότερα από ό,τι στα iPhone» ανέφερε σε πρόσφατο διαδικτυακό φόρουμ σεβαστός φίλος πλοιοκτήτης της ποντοπόρου. Η ακριβής αλήθεια είναι ότι οι πραγματικά καινοτόμες σχεδιαστικά λύσεις που μπορούν να επιφέρουν πιο εντυπωσιακά αποτελέσματα αφορούν εν γένει πλοία που θα πρέπει να αναπτύσσουν μεγάλες ταχύτητες και να ναυπηγούνται γι’ αυτό εξ αρχής.
Το μεγαλύτερο στοίχημα, όμως, σε ό,τι αφορά την εξέλιξη ενός υπάρχοντος ή νεότευκτου πλοίου (οποιαδήποτε μορφή, μέγεθος ή χρήση θα έχει ως πλωτό μέσο) διεξάγεται στον πιο αφανή και ζωτικό οικονομοτεχνικά χώρο του, το μηχανοστάσιο. Και αυτό το στοίχημα, όσο άγνωστο κι αν είναι στο ευρύ κοινό, είναι κάτι που δεν επηρεάζει μόνο την κάθε μία έκαστη ναυτιλιακή εταιρεία, αλλά όλους μας, ως πρωτογενείς ή δευτερογενείς χρήστες των θαλάσσιων μεταφορικών υπηρεσιών. Δηλαδή, άμεσα ή έμμεσα ως πολίτες, ως επιβάτες, ως καταναλωτές και ως κληρονόμους ενός τόσο τοπικού, όσο και παγκόσμιου, φυσικού και οικονομικού οικοσυστήματος.
Το πιο ακριβές μότο για την εξέλιξη της ναυτιλίας σε μία αξιόπιστη και βιώσιμη, οικονομικά και περιβαλλοντικά meta-Diesel εποχή, είναι ότι απλά η τεχνολογία των πλοίων ακολουθεί αυτή των αυτοκινήτων. Από τη στιγμή που εφαρμόστηκε, έστω δειλά-δειλά προ δεκαετίας, από την πρωτοπόρο στα υβριδικά συστήματα αυτo-κίνησης, Toyota, το καύσιμο που χρησιμοποιείται πολλές δεκαετίες τώρα στα υποβρύχια και τους πυραύλους (NASA, 1950), κατέστη φανερό ότι το υδρογόνο ως καύσιμο, κυρίως ως καθαρή και άπλετα διαθέσιμη πρώτη ύλη παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας -άρα και ηλεκτροπρόωσης- έδωσε ένα τρανταχτό παρόν για ένα βιώσιμο, κατ’ άμφω (win-win στα νεοελληνικά), ναυτιλιακό μέλλον.
Πλέον, η υβριδική τεχνολογία των πλοίων μπορεί να συμπεριλάβει ηλεκτροπρόωση σε συνεργασία με νέες dual μηχανές biodiesel και LNG, που ανταποκρίνονται στους κανονισμούς εκπομπών θείου, αλλά τα νέα καύσιμα e-Fuels έρχονται ολοταχώς. Οι πρωτοπόροι σε όλα αυτά, είναι για ακόμη μία φορά οι Νορβηγοί και πρόσφατα όλες οι χώρες της Βαλτικής, που με τη στήριξη του νορβηγο-γερμανικού νηογνώμονα DNV-GL αλλά και τις εθνικές τους νομοθεσίες (της Σημαίας τους δηλαδή) έχουν ενσωματώσει πολλά χρόνια τώρα τους απαραίτητους κανονισμούς λειτουργίας και ασφάλειας υβριδικών πλοίων, ώστε ολοένα και περισσότερα ferries να λειτουργούν είτε ως αμιγώς ηλεκτρικά, είτε ως υβριδικά (diesel-electric).
Πέραν των Βορειοευρωπαίων φίλων μας, πολύ σημαντικά projects μετασκευής συμβατικών ferry (ro/pax) εκτυλίσσονται γοργά στην Ιταλία και τη Γαλλία και πολλά περισσότερα είναι σε φάση προχωρημένων μελετών.
Πρόκειται για εφαρμογές ηλεκτροπρόωσης που έχουν αποδείξει την πετυχημένη και αξιόπιστη εφαρμογή του υδρογόνου ακόμα και για αέναη κίνηση. Όλες οι μεγάλες μηχανολογικές εταιρείες στεριάς και θάλασσας, όπως η ABB, η Wartsila, η Siemens, η Τransfluid κ.ά., καθώς και κολοσσοί του αυτοκινητικού κλάδου όπως η Toyota, η Huyndai, η Honda και η BMW, μαζί με εταιρείες παροχής ενέργειας, διαγ(κ)ωνίζονται για τα πρωτεία και στις ναυτιλιακές υποδομές για το παρόν και το μέλλον του υδρογόνου και των fuel cells.
Το θέμα, όμως, δεν είναι αν οι προοπτικές του υδρογόνου και άλλων συναφών νέων καυσίμων έχουν τραβήξει το ενδιαφέρον των ναυτιλιακών εταιρειών και άλλων παραγόντων παγκοσμίως. Αυτό είναι κάτι το δεδομένο εδώ και χρόνια. Πιο πρόσφατο παράδειγμα είναι η Samsung Heavy Industries και η Bloom Energy, οι οποίες γνωστοποίησαν πρόσφατα τη στενή τους συνεργασία για την ανάπτυξη και εφαρμογή των fuel cells σε υπάρχοντα πλοία μέχρι το 2022. Ο IMO προσαρμόζει ταχέως τις προβλέψεις των κανονισμών του σχετικά με τα fuel cells και το υδρογόνο, φέρνοντας νωρίτερα τις ημερομηνίες-στόχους για την εφαρμογή τους.
Όλοι οι υπόλοιποι αναγνωρισμένοι διεθνώς νηογνώμονες (μέλη IACS) είναι σε θέση να αναγνωρίσουν τις πιστοποιήσεις του DNV-GL -ο οποίος έχει ανοίξει τον δρόμο- και να προφέρουν τις ίδιες στους παρακολουθούντες στόλους τους. Ο DNV-GL συνεργάστηκε εξ αρχής στενά με τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό για την Ασφάλεια στη Θάλασσα και την EMSA (European Maritime Safety Agency) για τη χρήση κυψελών καυσίμου στη ναυτιλία, υπό την αιγίδα της Ευρωπαϊκής Επιτροπής και την υποστήριξη των κρατών-μελών της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Όλες οι υπόλοιπες ευρωπαϊκές χώρες-μέλη προσαρμόζουν τους κανονισμούς, ώστε να είναι σε θέση, μέχρι το τέλος του χρόνου, να υποδέχονται και να αδειοδοτούν πλοία υβριδικής τεχνολογίας να εκτελούν εμπορικούς και επιβατηγούς πλόες μεταξύ ηπειρωτικών ή/και νησιωτικών λιμένων τους.
Υπάρχει ο οργανισμός Hydrogen Europe που είναι ένας ευρωπαϊκός σύνδεσμος που εκπροσωπεί σαν «ομπρέλα» τις βιομηχανίες, την έρευνα και όλους τους εθνικούς και περιφερειακούς συνδέσμους στον χώρο τού υδρογόνου και των κυψελών λαυσίμου, ενώ ταυτόχρονα υφίσταται το παρατηρητήριο FCHO (Fuel Cell Hydrogen Observatory) ως η πηγή για αναλυτικά στατιστικά στοιχεία και δεδομένα που καλύπτουν όλο τον κλάδο του υδρογόνου. Ο FCHO επικεντρώνεται στην τεχνολογία, στην αγορά, τους κοινωνικο-οικονομικούς δείκτες, στις πολιτικές, στους κανονισμούς και τις χρηματοδοτικές ενισχύσεις.
Παρ’ όλο που το υδρογόνο θεωρείται «καύσιμο», διότι μπορεί να γίνει «καύση» του από μία μηχανή εσωτερικής καύσης (ΜΕΚ), έχει διανυθεί ήδη πολύς δρόμος τα τελευταία χρόνια και δίνεται πλέον η μεγαλύτερη έμφαση στο λεγόμενο «πράσινο» υδρογόνο.
Το Green H2 είναι εκείνο που μπορεί και παράγεται μέσω ηλεκτρόλυσης του νερού, η οποία λειτουργεί από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ), οδηγείται απευθείας ή μέσω δεξαμενών αποθήκευσης στις κυψέλες καυσίμου (fuel cells) και μετατρέπεται χημικά, και όχι μέσω θερμικής καύσης, σε άμεσα διαθέσιμη ηλεκτρική ενέργεια, άρα και κινητική. (Σημείωση: Υπάρχει και το Blue H2, που είναι εκείνο που παράγεται από τα ορυκτά καύσιμα, όπως πετρέλαιο, φυσικό αέριο κ.λπ, αλλά η όλη διαδικασία εξαγωγής και χρησιμοποίησής του απ’ άκρη σ’ άκρη, δεν μπορεί να θεωρηθεί «πράσινη», διότι χρειάζεται περισσότερη ενέργεια για να παραχθεί με αυτόν τον τρόπο, από ό,τι θα περιέχει το υδρογόνο ως τελικό προϊόν, παρ’ όλο που θα έχει σημαντικά λιγότερες εκπομπές ρύπων αν χρησιμοποιηθεί από ΜΕΚ, ή μηδενικές από fuel cells).
Δεν είναι όμως μόνο οι μηδενικές εκπομπές ρύπων (GHG-Green House Gas) σε CO2, Nox Sox του Green H2 που του προσδίδουν τις ιδιότητες της ιδανικής λύσης συνολικά και ούτε το γεγονός ότι το μόνο που εκλύει είναι... καθαρό νερό, το οποίο χρησιμοποιείται στις ξενοδοχειακές καταναλώσεις ενός πλοίου. Είναι ότι το ενεργειακό περιεχόμενο, δηλαδή η ενέργεια που κρύβει μέσα του, σε αναλογία με οποιοδήποτε άλλο κοινό καύσιμο, είναι πολλαπλασίως μεγαλύτερο ως προς το βάρος. Η ενεργειακή πυκνότητα του υδρογόνου δεν είναι μόνο πραγματικά εντυπωσιακή από μόνη της, αλλά και λόγω του ότι μπορεί να αντικαταστήσει μεγάλο μέρος συστοιχιών μπαταριών, ακόμα και πλήρως.
Ας πάρουμε για παράδειγμα κάτι με το οποίο είμαστε σε μεγάλο βαθμό εξοικειωμένοι: την ηλεκτροκίνηση οχημάτων. Ένα αυτοκίνητο μπορεί να κινηθεί σήμερα για 100 χιλιόμετρα χρησιμοποιώντας 100 κιλά μπαταριών, οι οποίες ενεργειακά αντιστοιχούν σε... μόλις 1 κιλό υδρογόνου... Ας κάνει ο κάθε πλοιοκτήτης τους υπολογισμούς σε σχέση με το τι περιθώριο deadweight κερδίζει αν αντικατασταθεί το τεράστιο βάρος των μπαταριών ενός υπάρχοντος εξηλεκτρισμένου πλοίου ή ενός νεότευκτου, με πολύ ελαφρύτερα fuell cells ίσης ή και μεγαλύτερης απόδοσης από τις μπαταρίες.
Σημαντικό είναι να βάλουμε στην εξίσωση το γεγονός ότι, όσο κι αν αναμένουμε ότι οι μπαταρίες θα διπλασιάσουν την πυκνότητα ισχύος τους κάποια στιγμή, θα είναι πάντα αδύνατον να φτάσουν εκείνη του υδρογόνου -θα μπορούν όμως πάντα να παίζουν έναν ακόμα πιο αποδοτικό συμπληρωματικό ρόλο.
Οι κυψέλες καυσίμου που λειτουργούν με καθαρό υδρογόνο έχοντας μηδενικές εκπομπές GHG και άλλους ρύπους, θα μπορούν να αντικαταστήσουν σύντομα όλους τους κινητήρες εσωτερικής καύσης, είτε ως κύρια πρόωση είτε ως ηλεκτρογεννήτριες και θα συμπληρώνουν μαζί με τις μπαταρίες ή ξεχωριστά όλες τις υβριδικές εφαρμογές πρόωσης πλοίων. Και δεν θα αναφερθούμε καν ακόμα στα λεγόμενα eFuels που συνδυάζονται με το υδρογόνο που μπορούν να «μαζεύουν το CO2», όπως είναι τα eMethanol, Liquid Sun/Wind κ.λπ. Οψόμεθα, όμως σε επόμενη αφορμή.
Στην ώρα μας, τώρα, αν υπήρχε ένα πλοίο με υβριδική τεχνολογία ή αμιγώς ηλεκτρική και έκανε αίτηση στο υπουργείο Ναυτιλίας για να εκτελεί πλόες, δεν θα του δινόταν η δυνατότητα αυτή σήμερα, ή θα έμπλεκε σε μία χρονοβόρα (και κοστοβόρα εννοείται) αντιπαράθεση ερμηνειών της ισχύουσας νομοθεσίας. Η τελευταία είναι αρκετό καιρό υπό εξέλιξη και οι διαβουλεύσεις με την ιθύνουσα επιτροπή του υπουργείου έχουν καθυστερήσει αρκετά για διάφορους, αντικειμενικούς ίσως, λόγους. Πλησιάζει, πάντως, η επιτροπή στην ολοκλήρωση του νέου Π.Δ. που ευελπιστούμε ότι θα προβλέπει τις τεχνολογικές εξελίξεις που διαδραματίζονται γύρω μας.
Η ώρα για την ενσωμάτωση των νέων κανονισμών έχει ήδη φτάσει, διότι η μετατροπή υπαρχόντων πλοίων σε υβριδικά H2 Fuel Cell-ready συμβαίνει τώρα στην περιοχή μας. Δημιουργούνται πλέον οι προϋποθέσεις για να καταστούν και πάλι οι μη βιώσιμες γραμμές βιώσιμες και να ανοιχτούν νέες συνδέσεις μεταξύ θαλάσσιων και ηπειρωτικών προορισμών που θα έχουν σημαντικά λιγότερα λειτουργικά έξοδα και θα επιφέρουν εντυπωσιακή μείωση των εκπομπών GHG.
Άλλωστε, το Εθνικό Σχέδιο για την Ενέργεια και το Κλίμα (ΕΣΕΚ), η κατάρτιση του οποίου ολοκληρώθηκε το 2019 από το υπουργείο Περιβάλλοντος και Ενέργειας, αναδεικνύει τις προτεραιότητες και τις αναπτυξιακές δυνατότητες που έχει η χώρα μας σε θέματα ενέργειας και προσαρμογής στην κλιματική κρίση και έχει ως στόχο να αποτελέσει το βασικό εργαλείο διαμόρφωσης της εθνικής πολιτικής για την Ενέργεια και το Κλίμα την επόμενη δεκαετία, λαμβάνοντας υπόψη τις συστάσεις της Ευρωπαϊκής Επιτροπής αλλά και τους στόχους Βιώσιμης Ανάπτυξης του ΟΗΕ. Ένας ξεκάθαρος στόχος είναι και η προώθηση της χρήσης ΑΠΕ, Ηλεκτροκίνησης και Ηλεκτροδότησης καθώς και δράσεων βελτίωσης Ενεργειακής Απόδοσης στους λιμένες (ΕΣΕΚ Πολιτικές και μέτρα στη Ναυτιλία, 3.7.2.2)
Η μεγάλη ευκαιρία για να στρωθεί το υπόβαθρο μίας νέας και, επιτέλους, συνολικής οικονομο-περιβαλλοντικής διαχείρισης του ελληνικού ναυτιλιακού οικοσυστήματος, είναι η εξασφάλιση από πλευράς κράτους της διασύνδεσης των τεχνολογικών αυτών λύσεων με τις στοχευμένες και λειτουργικές προβλέψεις του Ταμείου Ανάκαμψης, διότι ο επιπλέον δανεισμός από τράπεζες είναι απορριπτέος εξ’ αρχής. Αυτή είναι η περίοδος όπου οι ναυτιλιακές, και ειδικά οι παραπαίουσες μεγάλες ακτοπλοϊκές εταιρείες, θα μπορέσουν να βρουν πρόσφορο έδαφος εφαρμογής εντυπωσιακών οικονομιών κλίμακος στα υπάρχοντα πλοία τους πρώτα και έπειτα σε νεότευκτα, και να περάσουν με ασφάλεια στα οφέλη της meta-Diesel εποχής με τις νέες τεχνολογικές συνέργειες που δίνουν το «παρών» σήμερα και μας δείχνουν το αύριο.
Αυτός είναι ο δρόμος που θα μας οδηγήσει με υπερηφάνεια και προνοητικότητα στις βιώσιμες θαλάσσιες λεωφόρους που θα συνεχίσουν να εξασφαλίζουν την εδαφική και κοινωνική συνοχή της χώρας μας, ειδικά όσο απειλείται η ανθεκτικότητά της από υγειονομικούς, οικονομικούς και αστάθμητους παράγοντες εξ Ανατολών.
https://www.naftemporiki.gr
Σχόλια