更节能的邮轮

万博亚洲体育能源研究前沿:EPFL研究人员开发了一种基于燃料电池的系统,以减少邮轮的碳足迹和能源消耗。在世界各地度假者中越来越受欢迎
通过优化船舶设计,从柴油机转向燃料电池,邮轮的排放和污染可以大大减少。图片:Shutterstock。

EPFL的一位研究人员开发了一种基于燃料电池的系统,以减少游轮的碳足迹和能源消耗。在世界各地的度假者中越来越受欢迎

在豪华游轮上航行几个星期对越来越多的人有吸引力,尤其是在亚洲国家。但是游轮不仅仅是从一个港口到另一个港口的航行:作为真正的可容纳数百名乘客的浮动酒店,他们用大量的能源取暖,电力,空调和船上生活的各个方面。为了使它们更环保,弗朗西斯科巴尔迪,EPFL工业过程和能源系统工程集团(IPSE)的研究员,想出了一个新的解决办法。


基于固体氧化物和质子交换膜燃料电池的离网混合存储热电联产系统
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减少船舶碳足迹

“减少商船的能源消耗更容易,因为几乎所有的能量都用于推进,不像游轮,它有各种各样的能量需求,”巴尔迪说。“我的工作重点是减少一氧化碳排放,首先,通过优化船舶的每个系统和船舶本身的设计,提高效率。“这些第一次努力在CO创造了6到10%的潜在减少。柴油动力游轮的排放。

虽然很有希望,这对Baldi来说还不够,所以他考虑了柴油机的替代方案。在芬兰Aalto大学的合作项目中,他看着在船上使用燃料电池。这就要求他解决每次航行数千公里时出现的特殊挑战。“你需要在船上储存足够的能量,而不占用太多的空间。氢燃料电池是不合适的,因为储存足够的能量来长途旅行将占用大量的空间——大约是飞船容量的三分之一——这对于一艘游轮来说并不现实。


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储存剩余能量

尽管他们需要高温工作,需要20个小时才能开机,固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种很好的船舶燃料电池。我们所需要的只是找到一种利用剩余能量的方法,因为这些剩余能量是不断使用的,鉴于启动时间长,这是必要的。这就是Baldi介入的地方:他的想法是使用EPFL开发的系统将未使用的能量转化为氢气,然后存储。产生的燃料电池,船舶定制,因此,既可以产生船上消耗的电力,也可以产生储存供日后使用的氢气。这一概念特别适合游轮,据巴尔迪说。

燃料电池的一个优点是它们只生产一氧化碳。和水,不像柴油机也会产生其他污染物,如氮氧化物和颗粒物。燃料电池通过化学反应发电。这使得它们比化石燃料更环保,而且效率更高:EPFL开发的燃料电池效率达到75%,而即使是最高效的柴油发动机也不到50%。

唯一的缺点是燃料电池的生产成本是传统发动机的10倍。但如果需求增加,价格会下降。也,长期成本仅比传统发动机高20-30%。选择这种更清洁的燃料将增强船舶运营商的形象。巴尔迪也看到了欧洲的潜力,大多数邮轮都是在那里建造的,承担部分费用,以激励船舶配备燃料电池。“这种方法,适用于太阳能电池板,有助于游轮在未来大幅减少污染,”巴尔迪说。


原文: 基于固体氧化物和质子交换膜燃料电池的离网混合存储热电联产系统

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