Транспортировка водорода в жидком состоянии имеет недостатки, но у местного судостроителя есть идея
Вице-президент Korea Shipbuilding & Offshore Engineering Ю Бён Ён берет интервью у Korea Herald (KSOE)
Охладите водород до жидкости при температуре минус 253 градуса по Цельсию, и его объем уменьшится до одной восьмисотой. Поскольку водород в газообразном состоянии слишком объемный, многие пытаются его транспортировать в жидком виде.
Но есть проблема: при нормальном хранении жидкий водород выкипает со скоростью 2-3 процента в день. К тому времени, как он прибудет к берегам Южной Кореи, 20-30 процентов танка будет пустым.
Для Южной Кореи такое испарение является серьезной проблемой, поскольку экономика № 4 в Азии планирует импортировать большую часть своего водорода. В 2050 году потребность страны в углеродно-нейтральном водороде вырастет до 27 миллионов тонн, но только 5 миллионов тонн будут производиться в Южной Корее. Остальные 22 миллиона тонн придется доставить из-за границы. Водород можно получить, пропуская электричество через воду или преобразовывая природный газ, но Южная Корея не имеет внутреннего источника природного газа, а ее географическое положение не позволяет производить достаточно возобновляемой энергии, чтобы полагаться на электролиз.
Ю Бён Ён, вице-президент Korea Shipbuilding & Offshore Engineering (KSOE), судостроительного подразделения восьмого по величине корейского конгломерата Hyundai Heavy Industries Group, говорит, что проблема утечки жидкого водорода сталкивается с технологической дилеммой.
«Если хранить жидкий водород внутри резервуара с толстой стенкой, то это поможет создать давление и предотвратит утечку, подобно скороварке, но это увеличит вес морского суда и приведет к увеличению затрат», - сказал 47-летний руководитель.
По словам Ю, получившего степень бакалавра, магистра и доктора в области военно-морской архитектуры в Сеульском национальном университете, когда жидкий водород помещается в резервуар с тонкой стенкой, он бурно выкипает, как вода в чайнике. Чтобы остановить его взрыв, водород должен быть выпущен через крошечные отверстия.
«Чтобы уловить просочившийся водород и превратить его обратно в жидкость требуется газообразный гелий, который дорого стоит. Кроме того, весь процесс потребляет слишком много электроэнергии. Это просто невозможно», - сказал Ю.
«Вместо того, чтобы повторно улавливать водород, KSOE рассматривает технологию, которая использует вытекший водород в качестве топлива для выработки энергии с помощью водородных топливных элементов».
KSOE в настоящее время разрабатывает «жидководородный танкер», которое работает на топливных элементах. Ее цель - представить к 2027 году первый в мире крупногабаритный танкер подобного рода. В октябре прошлого года компания получила первое в мире одобрение Корейского регистра судоходства (KRS) на проект коммерческого танкера, предназначенного для перевозки сжиженного водорода.
Согласно прогнозу международного классификационного органа DNV, рынок жидководородных танкеров начнет расти с 2030 года, причем количество заказов на подобные суда вырастет с девяти в 2030 году до 51 в 2040 году.
Чтобы взять на себя инициативу, KSOE стремится завершить к следующему году стандартизацию судов для перевозки жидкого водорода с помощью KRS и передать ее в Международную морскую организацию.
На данный момент технология улавливания и повторного сжижения утекшего водорода принадлежит таким европейским компаниям, как Air Liquide из Франции. Ожидается, что за счет разработки танкера, не нуждающегося в такой технологии, KSOE сэкономит сотни миллионов долларов роялти.
Хотя в прошлом году южнокорейские судостроители занимали более 72% мирового рынка газовозов, они позаимствовали ключевые технологии у французской компании GTT и задолжали ей огромные гонорары. Перевозчик СПГ стоит около 200 миллиардов вон (167,8 миллиона долларов США), и GTT обычно получает 5-процентов от суммы в качестве роялти.
«Извлечение просочившегося СПГ и его повторное сжижение с помощью технологии GTT на самом деле выгодно, но это потому, что СПГ превращается в жидкость при минус 163 градусах Цельсия. Ее нельзя применить к жидкому водороду, который превращается в жидкость при минус 253 градусах Цельсия - всего на 20 градусов выше абсолютного нуля (минус 273 градуса Цельсия)», - сказал Ю.
Похоже в KSOE нашли ответ на этот вопрос, но остается еще одна критическая проблема - инфраструктура. Даже если жидководородный танкер KSOE успешно доставит груз, на суше должна быть необходимая инфраструктура, такая как подземные трубопроводы для его перекачки.
По словам Ю, даже в регионах, где инфраструктура для сжиженного водорода еще не создана, это не будет большой проблемой.
«Если вы внимательно посмотрите на концепт нашего судна, то увидите, что в нем пять топливных насосов. В исходной конструкции было три насоса, но мы добавили еще два. Два насоса преобразуют жидкий водород в газ и направят его прямо в грузовики с водородными баками».
Концепт жидководородного танкера Korea Shipbuilding and Offshore Engineering (KSOE)
Ким Бён Ук (kbw@heraldcorp.com)
Commentaires