Wyznaczanie kursu ku zielonej przyszłości
Według Federalnej Administracji Dróg Wodnych i Żeglugi (WSV), każdego roku statki transportują około 172 milionów ton ładunków, odciążając w ten sposób ruch drogowy i kolejowy. Ze względu na swój duży tonaż, statki mogą być stosunkowo przyjaznym dla środowiska środkiem transportu, ponieważ jeden statek może zastąpić 150 ciężarówek. Wodór oferuje obiecujące potencjalne scenariusze zastosowań do napędu statków. Silnik elektryczny zainstalowany w układzie napędowym, który jest zasilany energią z systemu ogniw paliwowych, wymagałby jedynie ciągłego dostarczania tlenu i wodoru. Przechowywany w zbiornikach ciśnieniowych lub chłodniczych, może być stosowany na przykład na pokładzie statku. Innymi słowy, projekt szyty na miarę dla
Przeniesienie potencjału na wody
Dążąc do jasno określonego celu, jakim jest zminimalizowanie wpływu żeglugi na środowisko, holenderska firma żeglugowa Acta Marine wybrała zielony wodór jako główne źródło energii. Dzięki statkowi dostawczemu Mittelplate Coastal Liberty, który jest wykorzystywany na Morzu Wattowym, firma stara się teraz dawać pionierski przykład w kierunku zrównoważonego rozwoju i bezemisyjnego zaopatrzenia w energię na pokładzie. Firmie ECap Marine powierzono zadanie przekształcenia bezemisyjnego elektrycznego układu napędowego w układ oparty na wodorze. W ciągu dwóch lat firma opracowała kontenerowy system energii wodorowo-elektrycznej, który umożliwia bezemisyjną eksploatację statku. Tzw. system tankowca z dwoma ogniwami paliwowymi Ballard FCwave (2 x 200 kW), systemem akumulatorów morskich, systemem gaśniczym, jednostkami zbiornikowymi, dostosowanym systemem zarządzania energią oraz całym niezbędnym sprzętem chłodzącym i zabezpieczającym można wymieniać "plug-and-play" za pomocą dźwigu portowego i uzupełniać w portach za pomocą systemu elektrolizy. Jak wyjaśnia Lars Ravens, dyrektor zarządzający eCap Marine: "Do tej pory jest to unikalna instalacja na pokładzie statku morskiego. Dzięki modułowym i indywidualnie konfigurowalnym komponentom są one również skalowalne dla większych statków handlowych i mniejszych statków śródlądowych" Na początku 2024 r. zmodernizowany statek dostawczy dla systemu tankowców otrzymał również certyfikat klasy od DNV (Niemiecka Organizacja Klasyfikacyjna Przemysłu Morskiego).
Statek dostawczy Coastal Liberty zaopatruje platformę wiertniczą i produkcyjną Mittelplate w materiały i przywozi odpady. System ogniw paliwowych przekształca wodór w energię elektryczną, a tym samym umożliwia pracę z silnikami elektrycznymi za pomocą przekładni hybrydowych.
Arne Küddelsmann, inżynier projektu w eCap Marine, z dumą wyjaśnia, że wymiana, odłączanie i ponowne podłączanie zbiorników wodoru jest bardzo wygodne i bezpieczne dzięki koncepcji łączenia bez użycia narzędzi oraz standardowym połączeniom dla dźwigów i ciężarówek. Zapewniają to między innymi rozwiązania łączności, które spełniają najwyższe wymagania DNV w zakresie bezpieczeństwa, trwałości i niezawodności. Wspólnie z eCap Marine, HARTING opracował innowacyjne rozwiązanie, które zapewnia wydajne łączenie komponentów i systemów w sieć.
Wszędzie tam, gdzie wymagane są funkcje monitorowania i sterowania w produkcji (elektroliza), magazynowaniu, dystrybucji i napełnianiu wodorem, sprawdzą się modułowe i indywidualnie konfigurowalne komponenty, a także niestandardowe rozwiązania systemowe firmy HARTING.
Do komunikacji pomiędzy PowerPac i zbiornikiemH2 wymagany był specjalny interfejs. "Pomyśleliśmy o skrzynce, która odbierałaby sygnały z nadajników i wskaźników położenia zaworów ze zbiornika. Następnie powinno być możliwe podłączenie go po drugiej stronie obudowy za pomocą złącza wtykowego", mówi Arne Küddelsmann, wyjaśniając problem. Zawory wyboru zbiornika powinny być monitorowane za pomocą interfejsów skrzynki. Temperatura i ciśnienie w układzie również powinny być przekazywane. Z jednej strony ma to znaczenie dla bezpieczeństwa, a z drugiej strony może być również wykorzystane do określenia poziomu napełnienia zbiornika. Wysoki stopień ochrony IP wymagany dla obudowy komponentów elektrycznych i elektronicznych stanowił kolejne wyzwanie. Ma to zasadnicze znaczenie dla długiej żywotności statku pływającego po Morzu Północnym. Ponadto wszystkie komponenty elektryczne systemu kontenera-cysterny musiały być zgodne z dyrektywą ATEX. Ta klasa ochrony jest wymagana dla atmosfery potencjalnie wybuchowej, jak podano ze względu na niską energię zapłonu wodoru.
Szczególnym wspólnym osiągnięciem było dla mnie uzyskanie certyfikatu ATEX dla produktu o tak złożonych wymaganiach w możliwie najkrótszym czasie ze względu na wykorzystanie wody.
Arne Küddelsmann
Inżynier projektu w eCap Marine
Wiedza specjalistyczna w zakresie technologii i metod
Aby umożliwić twórcom e Cap Marine skoncentrowanie się na technologii elektrolizy i magazynowania oraz produkcji seryjnej, HARTING przejmuje odpowiedzialność za specyfikację, wybór i rozwój odpowiedniej technologii połączeń elektrycznych. Akredytowane Centrum Jakości i Technologii HARTING (HQT) towarzyszy kwalifikacji, walidacji i, w razie potrzeby, zatwierdzeniu opracowanego rozwiązania. Guido Steenbock podsumowuje to w następujący sposób: "Nasze zaangażowanie w personalizację i optymalizację przestrzeni ilustrują skrzynki terminalowe w tym projekcie. Skrzynki te zostały zaprojektowane tak, aby oferować solidne i zajmujące niewiele miejsca opcje połączeń, które można płynnie zintegrować z istniejącą infrastrukturą. Nasi klienci korzystają z rozwiązań typu plug & play, które są pionierskie w branży wodorowej"
Zdając sobie sprawę z tego, jak ważne jest bezpieczeństwo podczas pracy z wodorem, dostarczamy iskrobezpieczne rozwiązania Ex-i, które są odpowiednie dla wszystkich rodzajów sygnałów.
Guido Steenbock
HARTING Customised Solutions
