Vodíková budoucnost pro lodní přístavy

Lodě zakotvené v přístavišti jsou velkým zdrojem emisí látek znečišťujících vzduch. Výzkumníci ze Sandia National Laboratories proto přišli s nápadem, nahradit dieselové agregáty na lodích vodíkovými palivovými články.

Vodík, jako zdroj elektrické energie, je spojován především s automobilovým průmyslem. Avšak vodík lze s úspěchem použít i jinde. Doslova ideálním prostorem jsou přístavy, kde existuje robustní infrastruktura a velký prostor pro instalaci velkých vodíkových článků a nádrží s vodíkem.

Lodě zakotvené v přístavišti musí pro své systémy (manipulační jeřáby, osvětlení, elektronika, atd.) vyrábět elektrickou energii pomocí dieselových generátorů. Odhaduje se, že lodě tímto způsobem vytvářejí třetinu až polovinu všech emisí produkovaných přístavy.

Podle studie Natural Resources Defense Counci z roku 2004 průměrně rušný přístav vyprodukuje denně tolik emisí, jako 500 000 vozidel.

Vědci ze Sandia National Laboratories vypracovali studii, kde se zamýšlejí nad možnostmi, jak nahradit dieselové motory ekologičtější technologií. Právě možnost využití obřích palivových článku a velkých nádrží s vodíkem se jím jeví jako ideální.

Studie počítá s umístěním vodíkových palivových článků s polymerní membránou (PEM) na paluby lodí, kde budou vyrábět elektrickou energii. Palivové články a nádrže s vodíkem mají být umístěny ve standardních námořních kontejnerech o délce 40 stop. Ve své podstatě, kontejnery mají sloužit jako obří baterky pro lodě.

Pro středně velké kontejnerové lodě se počítá se čtyřmi kontejnery. Dva poslouží jako nádrž s vodíkem a dva jako palivové články. Podle propočtů podobná kombinace může produkovat po dobu 48 hodin elektrický výkon až 1,4 MW. Pro menší lodě pak postačí kombinace „1+1“ kontejner.

Umístění palivových článků a nádrží do námořních kontejnerů má obrovskou výhodu. Veškera lodní a přístavní infrastruktura (např. jeřáby) je dimenzovaná právě pro manipulaci s lodními kontejnery. Nakládka nebo výměna prázdných nádrží s vodíkem do a z lodi je tak otázkou doslova několika minut.

Současnou alternativou k používání dieselových agregátů lodí v přístavišti je tzv. „studene žehlení“ (cold-ironing). Nejedná se o nic jiného, než že loď je připojení ke zdroje elektrické energie na břehu. Kupříkladu americké námořnictvo US Navy má ve svých přístavech rozsáhlou elektrickou síť umožňující připojení svých lodí k přístavní elektrické síti.

Avšak podobná energetická infrastruktura v mnoha komerčních přístavech neexistuje a její vybudování je velmi nákladné. Pro průměrně velký přístav můžou jít náklady až do desítek miliónů dolarů. Právě technologie vodíkových článků a nádrží umístěných do kontejnerů může být nejen levnější, ale také logisticky a ekologicky výhodnější variantou než „studené žehlení“.

Ostatně palivové články mají být levnější než dieselové generátory. Podle propočtů studie, při současné ceně vodíku 4 dolary/kilogram se mají úspory na každé lodi ročně vyšplhat až k několika desítkám tisíců dolarů.