Vytyčení směru k zelené budoucnosti
Podle Spolkového úřadu pro vodní a námořní dopravu (WSV) se každoročně přepraví loděmi přibližně 172 milionů tun nákladu, čímž se odlehčí silniční a železniční dopravě. Vzhledem k vysoké tonáži by tak lodě mohly sloužit jako poměrně ekologický dopravní prostředek, protože jedno plavidlo může nahradit 150 nákladních automobilů. Vodík nabízí slibné potenciální scénáře použití pro pohon lodí. Elektromotor instalovaný v hnacím ústrojí, který je napájen energií ze systému palivových článků, by vyžadoval pouze nepřetržitý přísun kyslíku a vodíku. Skladování v tlakových nebo chlazených nádržích je možné například na palubě lodi. Jinými slovy, projekt šitý na míru společnosti
Využití potenciálu na vodě
Nizozemská lodní společnost Acta Marine, která se zavázala k jasně definovanému cíli minimalizovat dopad lodní dopravy na životní prostředí, se rozhodla pro zelený vodík jako hlavní zdroj energie. Se zásobovací lodí Mittelplate Coastal Liberty, která je nasazena ve Waddenském moři, se nyní společnost snaží jít průkopnickým příkladem ve směru udržitelnosti a bezemisního zásobování energií na palubě. Společnost ECap Marine dostala za úkol přestavět bezemisní elektrický pohon na vodíkový. Během dvou let společnost vyvinula kontejnerový vodíkově-elektrický energetický systém, který umožňuje bezemisní provoz lodí. Takzvaný tanktainer systém se dvěma palivovými články Ballard FCwave (2 x 200 kW), námořním bateriovým systémem, hasicím systémem, tankovacími jednotkami, přizpůsobeným systémem řízení energie a veškerým potřebným chladicím a bezpečnostním vybavením lze vyměnit "plug-and-play" pomocí přístavního jeřábu a doplnit v přístavech pomocí systému elektrolýzy. Jak vysvětluje Lars Ravens, výkonný ředitel společnosti eCap Marine: "Jedná se o dosud ojedinělou instalaci na palubě námořní lodi. Díky modulárním a individuálně konfigurovatelným komponentům je lze škálovat i pro větší obchodní lodě a menší vnitrozemská plavidla." Na začátku roku 2024 získala modernizovaná zásobovací loď pro systém tankerů také certifikaci třídy od DNV (německá klasifikační organizace pro námořní průmysl).
Zásobovací loď Coastal Liberty zásobuje ropnou a těžební plošinu Mittelplate materiálem a přiváží zpět odpad. Systém palivových článků přeměňuje vodík na elektřinu a umožňuje tak provoz s elektromotory pomocí hybridních převodovek.
Arne Küddelsmann, projektový inženýr společnosti eCap Marine, hrdě vysvětluje, že výměna, odpojení a opětovné připojení vodíkových nádrží je velmi pohodlné a bezpečné díky koncepci připojení bez použití nářadí a standardním přípojkám pro jeřáby a nákladní automobily. To je mimo jiné zajištěno řešeními konektivity, která splňují nejvyšší požadavky DNV z hlediska bezpečnosti, odolnosti a spolehlivosti. Společnost HARTING společně s eCap Marine vyvinula inovativní řešení, které zajišťuje efektivní propojení komponent a systémů.
Všude tam, kde jsou při výrobě (elektrolýza), skladování, distribuci a plnění vodíku vyžadovány monitorovací a řídicí funkce, jsou k dispozici modulární a individuálně konfigurovatelné komponenty a systémová řešení na míru od společnosti HARTING.
Pro komunikaci mezi zařízením PowerPac a nádržíH2 bylo nutné speciální rozhraní. "Přemýšleli jsme o krabici, která by zachycovala signály z vysílačů a ukazatelů polohy ventilů z nádrže. Tu by pak mělo být možné připojit na druhé straně skříně pomocí zásuvného spojení," vysvětluje problém Arne Küddelsmann. Výběrové ventily nádrže by měly být monitorovány prostřednictvím rozhraní skříňky. Měla by být přenášena také teplota a tlak v systému. Na jedné straně je to důležité z bezpečnostního hlediska, na druhé straně se dá použít i k určení stavu naplnění nádrže. Další výzvou bylo vysoké krytí IP, které bylo požadováno pro pouzdro elektrických a elektronických komponent. To je nezbytné pro dlouhou životnost lodi plující po Severním moři. Kromě toho musely být všechny elektrické komponenty systému cisternových kontejnerů v souladu s ATEX. Tato třída ochrany je vyžadována pro potenciálně výbušnou atmosféru, jak je dáno nízkou zápalnou energií vodíku.
Zvláštním společným úspěchem pro mě bylo získání certifikace ATEX pro výrobek s tak složitými požadavky v nejkratším možném čase díky použití vody.
Arne Küddelsmann
Projektový inženýr ve společnosti eCap Marine
Odbornost v oblasti technologií a metod
Aby se vývojáři e Cap Marine mohli soustředit na technologii elektrolýzy a skladování a sériovou výrobu, přebírá společnost HARTING odpovědnost za specifikaci, výběr a vývoj vhodné technologie elektrického připojení. Akreditované centrum kvality a technologie HARTING (HQT) doprovází kvalifikaci, validaci a v případě potřeby i schválení vyvinutého řešení. Guido Steenbock to shrnuje takto: "Náš závazek k přizpůsobení a optimalizaci prostoru ilustrují terminálové boxy v tomto projektu. Tyto boxy jsou navrženy tak, aby nabízely robustní a prostorově úsporné možnosti připojení, které lze bez problémů integrovat do stávajících infrastruktur. Naši zákazníci mohou využívat řešení, která jsou průkopnická pro vodíkový průmysl."
Dobře si uvědomujeme, jak důležitá je bezpečnost při práci s vodíkem, a proto dodáváme jiskrově bezpečná řešení Ex-i, která jsou vhodná pro všechny typy signálů.
Guido Steenbock
HARTING Řešení na míru
