Альтернативные корабли: Архивы альтернативные корабли СССР — Альтернативная История

Корабль будущего ищет альтернативные источники энергии

Продолжается кругосветная экспедиция Energy Observer – первого в мире автономного водородного судна. Проект финансирует концерн Toyota, чье руководство настроено провести исследования, результаты которых могут изменить жизнь человечества и сохранить планету.

Со стороны яхта Energy Observer больше похожа на космический корабль, который бороздит почему-то не просторы Вселенной, а океан. Можно представить, какое впечатление производит это футуристическое судно, когда заходит в один из городов на своем пути. Длина Energy Observer – 30,5 метров, ширина – 12,80 метров.
Возглавляет экспедицию Викторьен Эрюссар, за плечами которого опыт океанских гонок и служба на торговом флоте в качестве офицера. Компанию ему составляет режиссер Жером Делафосс, специализирующийся на съемках документальных фильмов.

Свой маршрут исследователи начали во Франции, где в 2017 году яхта Energy Observer была спущена на воду. Экспедиция рассчитана на шесть лет. За это время команда будет встречаться с компаниями и организациями, которые занимаются поиском альтернативных энергий, проводить просветительскую работу о «зеленых» видах энергии, в том числе с помощью интерактивных выставок. Согласно расчетам, к 2020 году корабль будущего должен успеть прибыть в Токио, как раз к началу Олимпийских игр.

Energy Observer – это сенсация. До этого момента еще никому не удавалось создать судно, способное производить водород из морской воды и при этом не выделять парниковых газов. К тому же успешно используется энергия солнца, ветра и волн. Возможно, это изобретение наконец поможет человечеству перейти на «чистую» энергию, минимально травмируя нашу планету.

Официальный сайт экспедиции: http://www.energy-observer.org/actu/en/

/ Источник фото – www.interparus.com /

 

Метки: альтернативная энергия, будущее, вокруг света, изобретения, исследования, кругосветное путешествие, море, океан, экопроект, экспедиция, яхта

Другие записи в блоге

Почему так важно знать терминологию устройства яхты

12 августа, 12:25

В работе экипажа парусного судна должны присутствовать четкость каждого движения и идеальная слаженность действий отдельных членов команды. Только так можно…

Самые популярные курсы для новичков от 1’Русского Парусного Университета

7 апреля, 13:27

Парус для начинающих – Юнга-курс Помните, как еще в школе вы зачитывались книгами о морских приключениях? Фантазировали, как стоите за штурвалом,…

По Волге-матушке на яхте

23 марта, 11:28

Когда говорят о яхтинге, в голове сразу вырисовывается: лазурное море, наполненный ветром парус и колышущиеся верхушки пальм. Однако, сегодня мы…

Главное, чтобы жилетик сидел: требования к спассредствам

14 марта, 09:57

Поднимаясь на борт парусного судна, хочется думать, что плавание будет удачным. Что на пути не встретятся штормы и ураганный ветер,…

Неочевидное, невероятное, неиспорченное цивилизацией – яхтинг в Эстонии

6 марта, 10:59

В горячий сезон яхтсменов в иных заливах Средиземного моря, Атлантического побережья Европы и Северной Европы – как шпрот в банке….

Виртуальные гонки под парусом на Moscow Boat Show-2019

5 марта, 08:22

Погоняться под парусом онлайн и выиграть призы смогут посетители стенда МФПС (В290, недалеко от бассейна), где будет представлен 1`Русский Парусный. ..

Альтернативные корабли СССР. Тяжёлый первенец РККФ: alternathistory — LiveJournal

Хронология зари истории советского крейсеростроения, если опустить возню с заложенными ещё при царе-батюшке «Светланами», вкратце такова:

1931-й год, поднимается вопрос о строительстве новых крейсеров для РККФ. И актуальность этой темы находит понимание у руководства страны.

1932-й, по отсутствию отечественного опыта разработки современных крейсеров и отсталости технологической базы подписано соглашение с итальянской фирмой «Ансальдо» о технической помощи, поставке одного комплекта СУ и вспомогательных механизмов лёгкого крейсера типа «Раймондо Монтекуколли» (наиболее совершенного на тот момент).

1933-й год. СССР покупает теоретический чертёж новейшего итальянского лёгкого крейсера «Евгений Савойский», формулирует ТТЗ на разработку первого отечественного лёгкого крейсера водоизмещением не свыше 6500 т. и уже в том же году создаёт силами ЦКБС-1 эскизный проект такого корабля.

1934-й год. Принимается решение о существенном изменении проекта. Двухорудийные башни со 180 мм пушками, заменяются на трёхорудийные, а водоизмещение увеличивается до 7170 т. В таком виде, проект окончательно утверждается в конце декабря 1934-го года.

1935-й год. Закладка двух крейсеров «Киров» и «Ворошилов» по проекту 26.

Кому как, а мне лично эта хронология кажется следствием отсутствия опыта и попытки «купить пятаков на грош». Объясню.

С одной стороны, в ТТЗ изначально фигурируют жалкие 6500 т. – т. е. скупердяйская оглядка на «Светланы» с единственной реально исполнимой функцией возглавлять торпедные атаки эсминцев – сами посудите, о какой бронезащите, мощной артиллерии, совершенной СУО и дальности плавания может идти речь при попытке утрамбовать купленную у итальянцев СУ мощностью более 110 тыс. конесил в корпус 6500 т.? Морякам как бы говорят: «хотите современный крейсер? О.К. но чтоб подешевле – т. е. не больше чем старые «Светки» и, его же сохранности ради, обеспечьте возможность, чуть что – удрать от любого противника. Отсюда небольшой тоннаж и СУ огромной мощности. Ясно, что это был бы быстроходный, но картонный крейсеришка уровня итальянских «Кондотьери» первой серии – по сути, лидер-переросток. Какой в них смысл? Любой ТКР, да и нормально сбалансированный КРЛ тоже, расщёлкает этих недомерков как в тире.

С другой стороны, на корабль пытаемся взгромоздить 180 мм пушки, что явно указывает на то, что очень хочется иметь вовсе не лёгкий, а самый что ни есть тяжёлый крейсер, годный не только для лидирования эсминцев, прикрытия развёртывания субмарин и прерывания/охранения торговли (нам вообще колониальный уклон должен быть чужд), а, прежде всего, для надёжного сковывания лёгких сил противника (включая те же лёгкие крейсера) и артиллерийской поддержки приморских флангов РККА (не забываем, что в то время, РККФ был не самостоятельным родом войск, а всего лишь морскими частями РККА!). В РИ раздел ТТЗ требующий мощной артиллерии содержал и такие задачи  как набеговые операции, уничтожение вражеских и поддержка своих десантов.

Непонятно лишь, зачем в таком случае вообще «изобретать велосипед»? В том же 32-ом, можно было купить со всеми потрохами проект именно такого ТЯЖЁЛОГО крейсера  «Альмиранте Браун» слепленного итальянцами для Аргентины. Водоизмещение 6800 т. вооружение 6 190 мм пушек. И стоит дешевле, чем строящиеся в Англии лёгкие крейсера! Прэлестно!

(ТКР «Альмиранте Браун» – ИМХО – идеальный крейсер для довоенного РККФ).

Вместо этого, более чем разумного шага (замечательного для любой альтернативы, учитывающей экономические, финансовые и доктринальные возможности СССР), крейсерок раздувают до 9 180 мм пушек и 7170 т. (на деле оказалось ок. 7800). Спрашивается, за каким чёртом вообще надо было уродовать тот самый, купленный наверное вовсе не за бросовые деньги, теоретический чертёж «Евгения Савойского» водоизмещением 8 300 тонн!?

(КРЛ «Дюк Аоста» – теоретический чертёж корпуса его систершипа «Евгения Савойского» использовался при сотворении пр.

26 и предназначавшуюся «Савойскому» СУ получил наш «Киров»)

И что в итоге? Новейшие советские крейсера, первый из которых вступил в строй только в 38-ом году, оказались гораздо хуже тех же итальянских «Зар», построенных в начале 30-х. и совершенно «в подмётки не годились» своим ровесникам в виде германских «Хипперов». Не зря, чтоб не позориться, в нашей литературе, крейсера пр. 26 и 26 бис. так упорно и старательно приписывают к классу лёгких, демонстративно делая вид, что никогда не слыхали о том, что во всём мире, крейсера с артиллерией калибром более 155 мм однозначно классифицируются тяжёлыми. И этим лицемерием, упорно занимаются даже «корифеи» нашего флота – возьмите любой отечественный справочник по крейсерам и увидите – «Альмиранте Браун» с 6-ю 190 мм пушками – крейсер тяжёлый, как и британский «Хокинс» с семью такими же орудиями, а наш «Киров» с 9-ю 180 мм – лёгкий!

Ладно, Бог с этими лицемерами. Пусть прячут голову в песок и утешаются тем, что в самом СССР эти крейсера считали лёгкими. Нам же весь мир не указ!

Теперь, к АИ.

Кремль. 1934-й год. Сталин, тускло посверкивая своими тигриными глазами топорщит усы и как копьём пригвождает к позорному столбу руководство РККФ и СЦКБ-1:

– Так будет ли, наш крейсер, если мы установим на него три трёхорудийные башни со 180 мм пушками, равен по силе лучшим тяжёлым крейсерам капиталистов?

– Товарищ Сталин! У нас будет, без сомнения, сильнейший в мире лёгкий крейсер… – робко попытался напомнить кто-то.

– Лёгкие крейсера имеют калибр до 155 мм. Всё что больше – уже крейсер тяжёлый. Или я тут один такой грамотный?

– Вы конечно правы, товарищ Сталин, но международная классификация нам не указ. Мы морских договоров и конвенций не подписывали!

– Не подписывали, поскольку нас не приглашали по причине отсутствия флота. Сейчас мы флот строим и, рано или поздно, приглашение присоединиться к конвенциям мы получим. Соответственно, нам придётся принять все их положения, включая классификацию. И что тогда? Ваши «сильнейшие» лёгкие крейсера моментально превратятся в слабейшие тяжёлые, которые будут учитываться именно как таковые и соответственно, препятствовать пополнению флота более сильными единицами в данном классе. Что это? Близорукость или вредительство? Да и при планировании операций, вам придётся заведомо держать в уме паскудную истину, что наш нынешний ТКР, херня по сравнению с ТКР противника.

Так не пойдёт. Если уж строить крейсера, это должны быть крейсера вполне соответствующие нынешней международной классификации и на момент закладки, быть сильнейшими кораблями в своём классе. Никаких суррогатов, местечковых крутышек и компромиссов ради копеешной экономии. Все помнят, чем закончилась война с японцами? В вопросах строительства флота, скупой, заплатит не дважды, а трижды. Это понятно?

Что для нас предпочтительнее, лёгкие или тяжёлые крейсера?

– Учитывая, что тяжёлый крейсер может выполнять все функции лёгких, а в добавок уничтожать последние и оказывать существенную поддержку более мощной артиллерией приморским флангам РККА, безусловно, ТКР предпочтительнее. К тому же, ТКР более подходящ и как сольный, и как эскадренный боец… Это во всех отношениях более устойчивая боевая единица. Мы именно поэтому и предлагали лёгкий крейсер со 180 мм пушками. ТКР с полноценной восьмидюймовой артиллерией обойдётся дороже.

– Понятно. Теперь, ответьте на три простых вопроса:

Первое. Можем ли мы наладить выпуск нормальных 203 мм пушек вместо тех 180 мм недоразумений, которые уже столько выпили крови и нервов нам попортили?

– Да. Мы купили у «Ансальдо» технологию изготовления 203 мм лейнеров. Всё прочее, технологически, нашей промышленности доступно. Такая пушка будет не сложнее чем нынешние 180 мм.

– Второе. Можно ли, создать трёхорудийную башню с теми 203 мм пушками вместо тех, что вы предлагаете, трёхорудийных со 180 мм пушками?

– Безусловно. Даже новые башни разрабатывать не придётся. Обойдёмся незначительными изменениями в нынешнем проекте.

– Третье. Хватит ли мощности закупленной у «Ансальдо» СУ для крейсера с четырьмя такими башнями?

– Учитывая, что итальянские «Зары» (не говоря уже про английские ТКР), обходятся СУ значительно меньшей мощности – вполне достаточно.

– В таком случае, вот вам и новое ТТЗ. Переделайте проект, под четыре трёхорудийные башни с нормальными 203 мм пушками. И вообще, советую с одной стороны активнее использовать хорошо отработанные в стране и за рубежом технические решения, а не гнаться за техническими чудесами, которые сулит наша промышленность. Мы на этом уже обжигались.

– Но, товарищ Сталин, такой крейсер, да ещё и с адекватной бронезащитой, вылезет далеко за установленный лимит в 10 тыс. т. водоизмещения. Так что, если мы хотим соответствовать договорам…

– Вы думаете итальянские «Зары» или французский «Алжир» в лимит укладываются? Крейсера всех флотов мира упираются в верхнюю планку по водоизмещению, едва подобравшись к уровню бронезащиты в три дюйма. Англичане (надеюсь, никто в их способностях проектировать и строить крейсера не сомневается?), сумели  превысить этот рубеж только для локальной защиты СУ. А у тех, больше 100! У «Зар» вообще 150 мм главный бронепояс! Кто поверит, что там всего 10 тыс. т.? Отсутствие скандала до сих пор, говорит только о том, что договорной лимит нарушают все. Я не сомневаюсь, рано или поздно, лимит по водоизмещению либо увеличат, либо отменят вовсе. Поэтому, ориентируйтесь на единственный параметр, который пока никто не нарушает – ГК. Но и тут было бы не плохо предусмотреть такую хитрость, как возможность замены трёхорудийных башен с лимитированными орудиями, на двухорудийные большего калибра.

Это всё. Работайте. Сроки – те же.

(Злостные нарушители конвенции!)

При доработке проекта и строительстве головной пары крейсеров, широко использовались итальянские технологии. СУ у «Кирова» от «Ансальдо»,  предназначавшаяся изначально для лёгкого крейсера «Евгений Савойский» (из-за чего его достройка несколько затянулась). Система набора так же аналогична использованной на этом крейсере. Изменения коснулись лишь кормовой оконечности, которая стала транцевой, с более полными обводами. Башнеподобные надстройки так же были «подсмотрены» у итальянцев (в РИ их внедрили уже на крейсерах пр. 26 бис).

Второй крейсер – «Ворошилов», получил уже отечественную копию итальянской СУ.

Довольно простую систему бронезащиты использовали аналогичную той, что итальянцы применили на ТКР типа «Зара», но с уменьшением толщины бронирования и полным отказом от верхнего бронепояса.

Бронезащита башен ГК в 140 мм имелась только спереди. Прочее вертикальное бронирование 70 мм.

Вооружение. ГК – 203 мм пушки были разработаны и изготовлены по тем же технологиям, что и прежние 180 мм пушки Б-1-П. Лейнеры, изготовлялись по итальянской технологии на итальянском же оборудовании.

Конструкция трёхорудийных башен, по сравнению с той, что предлагалась для РИ «Кировых», была несколько усовершенствована, чему поспособствовала информация, добытая в Италии, где для лёгких крейсеров «Джузеппе Гарибальди» и «Дюк Абруцци», уже были разработаны трёхорудийные башни (правда под шестидюймовые пушки).

Благодаря усовершенствованию конструкции, скорострельность башенных установок удалось вплотную приблизить к проектной (в РИ, фактическая скорострельность вдвое уступала проектной).

С универсальным калибром ничего выдумывать вообще не стали. Просто купили лицензию на итальянские универсальные 100 мм спаренные установки Минизини. В РИ СССР покупал готовые такие установки для «Светлан».

Малокалиберная зенитная артиллерия, сперва, была представлена покупными 20 мм автоматами «Эрликон» (восемь одностволок на корабль), которые ещё до вступления крейсеров в строй были заменены, на скопированные с 40 мм «Бофорса» отечественные одноствольные 45 мм автоматы 49К (разработаны несколько раньше чем в РИ). При этом, штатные «Эрликоны» не упразднялись, а лишь перемещались на другие позиции.

Минно-торпедное и авиационное вооружение остались без изменений.

Зато, СУО стала существенно более развитой. Корабль имел два КДП ГК, 4 директора универсальной артиллерии (каждым плутонгом из двух спаренных установок управлял собственный директор – благо Минизини были электрифицированы и изначально заточены под дистанционное управление), плюс переносные дальномеры для стрельбы МЗА (которые, в первоначальном виде, к сожалению, имели только ручные приводы наведения).

В перспективе (на крейсерах следующей серии), МЗА предполагалось выполнить в виде двухорудийных установок, управляемых дистанционно, собственными директорами или с единого ПУАЗО.

В самом конце 30-х, крейсера получили первые в РККФ радары для обнаружения надводных и воздушных целей.

ТТХ РИ крейсеров	«А. Браун» Аргентина	«Зара» Италия	«Тренто» Италия	«Адм. Хиппер» Германия
Водоизмещение	6 800	11 870	10 511	14 250
Размерения (м)	170,8х17,8х4,6	183х20,6х5,9	197х20,6х6,8	206х21,3х5,8
СУ	2 ТЗА/6 ПК	2 ТЗА/ 8 ПК	4 ТЗА/12 ПК	3 ТЗА/12 ПК
Мощность (л. с.)	85 000	95 000	120 000	132 000
Скорость (уз.)	32	32	34	32
Дальность (миль)	8030	5361	4160	6800
Бронирование: Пояс Траверзы Палуба Башни Рубка	70 40-60 25 50 65	150-100 120-90 70-65+20 150 150	70 40-60 20-50 80 100	80 80 30+30 160 150
Вооружение ГК УК ЗК ТА	6(3х2)190/52 12(6х2)102/45 6(6х1)40/40 6(2х3)533	8(4х2)203/53 12(6х2)100/47 8(4х2)37/54 –	8(4х2)203/50 16(8х2)100/47 8(4х2)37/54 8(4х2)533	8(4х2)203/60 12(6х2)105/65 12(6х2)37/83 10(10х1)20/65 12(4х3)533
Самолёт/катап.	2/1	3/1	2/1	4/1

ТТХ РИ и АИ крейсеров	«Е. Савойский» Италия	«Киров» РИ пр.26 СССР	«М.Горький» РИ пр.26 бис СССР	«Киров» АИ АИ СССР
Водоизмещение	8 317	7 756	8048	13 500
Размерения (м)	187х17,5х6,5	191,3х17,7х5,75	191,4х17,5х5,87	200х20,5х6
СУ	2 ТЗА/6 ПК	2 ТЗА/6ПК	2 ТЗА/6 ПК	2 ТЗА/6 ПК
Мощность (л.с.)	110 000	110 000	110 000	120 000
Скорость (уз.)	36,5	35	35	32,5
Дальность (миль)	3900	3750	4880	4000
Бронирование: Пояс Траверзы Палуба Башни Рубка	70+30 50 30-35 90 100	50 50 50 50 150	70 70 50 70 150	140 70 70(70+20) 140-70 140
Вооружение ГК УК ЗК ТА	8(4х2)152/53 12(6х3)100/47 8(4х2)37/54 6(2х3)533	9(3х3)180/57 6(6х1)100/56 6(6х1)45/46 6(2х3)533	9(3х3)180/57 6(6х1)100/56 9(9х1)45/46 6(2х3)533	12(4х3)203/57 16(8х2)100/47 8(8х1)45/72 8(8х1)20/70 6(2х3)533
Самолёт/катап.	2/1	2/1	2/1	2/1

Ну и, напоследок. В данной АИ, два крейсера головной серии закладываются в том же что и в РИ 1935-ом году. В следующем, 36-ом, ещё два.

После спуска «Кирова» и «Ворошилова» на воду, на тех же стапелях закладывается ещё два крейсера. В общем, никакие линкоры не разрабатываются и не строятся. После Испании и тем более Мюнхена, когда неизбежность войны именно с гитлеровской Германией ни у кого сомнений уже не вызывала, заниматься линкоростроением просто бессмысленно. В СССР реализуется итальянская довоенная доктрина крейсеростроения – непрерывной постройки крейсеров парами – пара закладывается, пара достраивается на плаву, пара принимается флотом. Из шести, четыре крейсера предельно близки по ТТХ и предназначены для одного соединения. В общем, скромненький такой конвейер. И для промышленности, работающей в ритмичной серии, не в напряг (не разрабатываются не только линкоры, но и «Чапаевы»), и для флота реально полезное постоянное усиление.

В результате, в 40-ом году, РККФ уже будет располагать четырьмя настоящими, мощными ТКР, а к середине 41-го, в строй вступят ещё два. Если в 1938-ом году будут заложены два последних крейсера (после Мюнхена ИМХО – даже крейсера закладывать уже, наверное, не стоит), эта последняя пара будет спущена на воду в 40-ом, а ввод в строй состоится в лучшем случае уже в 42-ом. Таким образом, из восьми заложенных до войны крейсеров, вполне реально достроить все, причём шесть будут боеготовы ещё до начала войны. И это при самом неторопливом темпе строительства, когда на постройку одного корабля уходит до 4 лет.

В общем, никаких денег на ветер.

Источник — http://alternathistory.org.ua/tyazhelyi-pervenets-rkkf

Альтернативные виды топлива: варианты — DNV

Решение ИМО об ограничении содержания серы в судовом топливе с 1 января 2020 года до 0,5% во всем мире и недавно принятая резолюция о сокращении выбросов парниковых газов (ПГ) на 50% к 2050 году , коренным образом изменит будущий состав судового топлива. Как показано на Рисунке 1, совокупное количество мазута (HFO) и судового газойля (MGO), потребляемых судами, составляет не более 25% от общего объема мирового производства дизельного топлива и бензина (данные за 2016 год). Это примерно эквивалентно количеству энергии, потребляемой с использованием сжиженного природного газа (СПГ), которое составляет 24%; однако СПГ представляет собой лишь небольшую часть (примерно 10 процентов) всего газового рынка.

При условии, что в 2020 году будет установлено около 4000 скрубберов, не более 11% судового топлива будет приходиться на топливо с высоким содержанием серы, по расчетам DNV GL. По последним оценкам, до 2020 года будет установлено не более 2000 скрубберных установок. В связи с этим возникает вопрос, будет ли топливо с высоким содержанием серы вообще доступно за пределами крупнейших бункеровочных портов, если только 4000 или даже меньше судов смогут его использовать. . Следующий вопрос заключается в том, какова будет разница в цене между HFO и топливом, соответствующим требованиям.

Новые технологии и альтернативные ископаемые виды топлива

Среди предложенных альтернативных видов топлива для судоходства DNV GL определила СПГ, СНГ, метанол, биотопливо и водород как наиболее многообещающие решения. Классификационное общество считает, что среди новых технологий аккумуляторные системы, топливные элементы и ветряные двигатели предлагают потенциал для применения на кораблях.

Системы топливных элементов для кораблей находятся в стадии разработки, но потребуется время, чтобы достичь уровня зрелости, достаточного для замены главных двигателей. Аккумуляторные системы находят свое применение в судоходстве; однако на большинстве морских судов их роль ограничивается повышением эффективности и гибкости. Движение с помощью ветра, хотя и не является новой технологией, потребует некоторых разработок, чтобы иметь существенное значение для современных судов.

Годовое потребление энергии по отношению к потреблению дизельного топлива и газойля

Когда речь идет о выбросах CO ₂ , СПГ является ископаемым топливом, дающим наименьшее количество. Однако выделение несгоревшего метана (так называемое проскальзывание метана) может уменьшить преимущества по сравнению с HFO и MGO в некоторых типах двигателей. Метан (CH ₄ ) имеет в 25-30 раз больший парниковый эффект, чем CO ₂ . Тем не менее, производители двигателей заявляют, что выбросы от бака к гребному винту (TTP) CO ₂ , эквивалентные выбросам двухтопливных (DF) двигателей с циклом Отто и двигателей на чистом газе, ниже, чем у двигателей, работающих на жидком топливе.

При производстве из возобновляемых источников энергии или биомассы углеродный след метанола и водорода может быть значительно ниже, чем у HFO и MGO.

Проблема парниковых газов

Самым чистым топливом является водород, полученный с использованием возобновляемых источников энергии. Сжиженный водород может быть использован в будущих транспортных приложениях. Однако из-за очень низкой плотности энергии для него требуются большие объемы хранения, что может помешать прямому использованию водорода в международных глубоководных перевозках. В мире устойчивой энергетики, где весь спрос на энергию покрывается за счет возобновляемых источников, CO ₂ — свободные источники, водород и CO ₂ будут основными ингредиентами для производства топлива, скорее всего, в виде метана или дизельного топлива, полученного в процессе Сабатье/Фишера-Тропша. Процесс Сабатье представляет собой реакцию между водородом и углекислым газом при повышенных температурах (оптимально от 300 до 400°C) и давлении в присутствии никелевого катализатора с образованием метана и воды. В качестве альтернативы, процесс Фишера-Тропша превращает смесь монооксида углерода и водорода в жидкие углеводороды в ходе ряда химических реакций.

Забегая вперед, СПГ уже преодолел препятствия международного законодательства, и метанол и биотопливо вскоре последуют их примеру. Пройдет некоторое время, прежде чем LPG и водород также будут охвачены соответствующими новыми правилами в рамках Кодекса IMO IGF. Существующие и предстоящие экологические ограничения могут быть соблюдены за счет всех альтернативных видов топлива, использующих существующие технологии. Тем не менее, цель ИМО по сокращению выбросов парниковых газов на 50% к 2050 году является амбициозной и, вероятно, потребует широкого внедрения топлива с нулевым содержанием углерода и дальнейшего повышения энергоэффективности. Топливные элементы могут использовать все доступные альтернативные виды топлива и достигать эффективности, сравнимой с эффективностью современных двигательных установок или превышающей ее.

Отдельные элементы из графика регулирования до 2030 г.

Отдельные элементы из графика регулирования до 2030 г.

Однако технология топливных элементов для кораблей все еще находится в зачаточном состоянии. Перспективными и передовыми проектами являются, например, те, которые работают под эгидой проекта маяка e4ships в Германии, а Meyer Werft и ThyssenKrupp Marine Systems возглавляют проекты для морских судов.

Движение с помощью ветра потенциально может снизить расход топлива, особенно при использовании на медленных кораблях, но экономическое обоснование остается трудным. Аккумуляторы как средство хранения энергии можно рассматривать как альтернативный источник топлива в самом широком смысле. Особенно на судах, совершающих короткие регулярные рейсы, они имеют большой потенциал в качестве средства повышения эффективности силовой установки. В глубоководном судоходстве батареи сами по себе не являются адекватной заменой горючим источникам энергии. Наконец, в связи с тем, что малосернистые и альтернативные виды топлива становятся все более доступными, хорошо известная технология газовых и паровых турбин с комбинированным циклом, использованная в проекте PERFECt Ship, представляет собой жизнеспособную альтернативу мощным корабельным силовым установкам 9.0003

Морские альтернативные виды топлива 101 | Порт Сиэтла

Ханна Теннент, Стажер отдела морской окружающей среды и устойчивого развития порта

Скамейка в парке Сентенниал — идеальное место для наблюдения за красочными круизными и грузовыми судами, движущимися по заливу Эллиотт на фоне Олимпийских гор. Эти корабли большие, длиной от 900 до 1400 футов — больше, чем высота Спейс-Нидл на высоте 600 футов. Они также путешествуют на большие расстояния, от 900 морских миль для круизного лайнера, следующего из Сиэтла в Джуно, до более чем 20 000 морских миль для контейнеровоза или сухогруза, следующего в порты Азии. Требуется много энергии, чтобы привести в движение эти большие, «океанские» суда, как их называют, по воде к дальним пунктам назначения.

Большинство океанских судов, которые вы видите, работают на ископаемом топливе, полученном из нефти. Однако по мере того, как нарастает чрезвычайная климатическая ситуация, возрастает и безотлагательность перехода на источники энергии с низким и нулевым выбросом парниковых газов (ПГ) во всех секторах экономики, включая морскую промышленность. В настоящее время не существует единого четкого пути для питания океанских судов более чистыми источниками энергии, а также нет технологий или топлива с нулевым уровнем выбросов, доступных в промышленных масштабах. Тем не менее, появляется несколько видов топлива с низким и нулевым выбросом парниковых газов (ПГ), и в рамках научно-исследовательских, опытно-конструкторских и демонстрационных проектов проводится тестирование этих видов топлива на морских судах. Вот обзор развивающейся среды морского топлива с низким и нулевым выбросом парниковых газов, а также преимущества и проблемы новых вариантов экологически чистого топлива.

Что делает хорошее топливо?

 Идеальное морское топливо должно обладать всеми следующими характеристиками: 

• Эффективный энергоноситель.  Энергоносители переносят энергию из одной формы в другую и могут преобразовываться в другие виды энергии, такие как тепло или свет. Нефть, водород и электричество являются энергоносителями, среди многих других.
• Высокое содержание энергии. Лучшее топливо, особенно для морского применения, когда суда должны преодолевать большие расстояния без остановок для дозаправки, высвобождает много энергии на количество использованного топлива.
• Безопасен в использовании и хранении. Многие люди живут и работают между местами производства, транспортировки, хранения и погрузки топлива на судно. Проблемы безопасности включают токсичность и горючесть топлива. Разработка и демонстрация альтернативных видов топлива для использования на море должны также продемонстрировать, что топливо можно безопасно транспортировать и хранить.
• Производится в больших масштабах и по конкурентоспособной цене . Даже если альтернативный вариант топлива технически осуществим для питания корабля, еще один ключевой вопрос заключается в том, можно ли его производить в промышленных масштабах для удовлетворения потребностей судоходства и круизов, и можно ли перемещать топливо по всему миру по разумной цене. .
• Минимальное воздействие на окружающую среду . Жизнеспособное альтернативное морское топливо должно оказывать минимальное воздействие на окружающую среду на протяжении всего жизненного цикла производства. Это означает, что он будет иметь низкие или нулевые выбросы парниковых газов, избегая как двуокиси углерода, так и других парниковых газов, таких как метан или озонообразующий азот. В нем также не должно быть твердых частиц и других загрязнителей воздуха, вредных для здоровья человека. Другие экологические соображения включают последствия разлива топлива, изменения в землепользовании и другие воздействия на окружающую среду при производстве сырья (сырья, необходимого для производства топлива).

Существует не только множество вариантов топлива для оценки с использованием этих атрибутов, но и одно и то же топливо может быть произведено разными методами, что расширяет возможности выбора. Методы описываются цветом. В производстве «коричневого», «серого» и «черного» топлива, такого как черный водород, в процессе производства используется ископаемое топливо или уголь. «Голубое» топливо также использует ископаемое топливо, но оно направлено на улавливание и хранение выбросов углерода, выделяемых в процессе производства, что известно как улавливание и хранение углерода. «Зеленый» — это термин, используемый для описания топлива, которое не производит вредных выбросов парниковых газов и использует возобновляемую энергию в производственном процессе.

Зеленые альтернативы исследуются и тестируются по всему миру, но в настоящее время нет ни одной, отвечающей всем этим требованиям для морской отрасли. Ниже мы рассмотрим трех новых кандидатов.

Какие чистые виды топлива появляются для морского применения?

Водород — химический элемент. Это самый легкий элемент в периодической таблице, состоящий только из одного протона и одного электрона. Он существует повсюду вокруг нас как один из элементарных компонентов очень знакомого вещества: воды (h3O). Водород является отличным энергоносителем. Он имеет самую высокую энергоемкость среди всех химических топлив при измерении по массе — 120,2 МДж/кг, по сравнению с мазутом — 40,2, метанолом — 19. .9 и аммиак 22.5.1. Это жизнеспособный вариант чистого топлива, потому что при потреблении в топливном элементе единственным побочным продуктом является вода. Его можно использовать в различных приложениях, включая длительное хранение энергии, морское топливо, резервное питание и приведение в движение большегрузных транспортных средств и судов. В портовой среде водород, топливные элементы и электролизеры являются важными инструментами обезуглероживания там, где другие экологически чистые энергетические технологии могут отсутствовать или не могут быть легко развернуты.

Однако водород редко существует сам по себе и должен быть отделен от других частей химического соединения, содержащего водород. В случае воды она должна быть отделена от кислорода. После отделения водород может вырабатывать электричество в топливном элементе. ( Источники : «Основы водородного топлива» на Energy.gov и «Объяснение водорода» Управления энергетической информации США).

На самом деле водород — это бесцветный газ, но процесс его производства обозначен радугой. Около 95% всего производимого сегодня водорода — это «серый водород», производимый из природного газа. «Зеленый водород» производится путем электролиза, при котором возобновляемая энергия используется для разложения воды на водород и кислород. Использование возобновляемого источника энергии для производства водорода делает зеленый водород источником топлива с нулевым выбросом парниковых газов.

Наслаждайтесь иллюстрированным путеводителем по водородной радуге в TikTok Planet Money.

Пример проекта:  

Пассажиры парома в Сан-Франциско отправятся на первом в мире коммерческом пароме на водородных топливных элементах, одобренном Береговой охраной США. SeaChange, как его называют, начал работать этой осенью, и комиссар порта Феллеман проверил его.

Возможно, вам больше всего знаком аммиак , поскольку он является едким бытовым чистящим средством, которое вы храните под раковиной, или ключевым ингредиентом удобрений. Менее известным применением аммиака является его потенциал в качестве экологически чистого топлива для кораблей, движущихся по океану. Так как же он становится топливом? Вернемся к школьной химии. Аммиак как химическое вещество представляет собой Nh4 — один атом азота связан с тремя атомами водорода. Жидкий аммиак выступает в качестве источника водорода, который является более «энергоплотным» по объему — или иным образом содержит в два раза больше водорода — чем водород в жидкой форме. И его легче хранить, чем водород. Аммиак исследуется как само топливо, которое можно сжигать в новых двигателях; и как более эффективный способ переноса водорода. Аммиак можно перевозить в качестве груза на борту корабля, а затем превращать в водород для использования в топливных элементах. ( Источники : «Аммиак — возобновляемое топливо, получаемое из солнца, воздуха и воды, — мог бы питать земной шар без углерода» — на Science.org ; и «Аммиак как судовое топливо» Американского бюро судоходства).

Аммиак уже производится в глобальном масштабе для производства удобрений. Текущий производственный процесс использует водород, полученный из природного газа, создавая так называемый «коричневый аммиак», потому что он выделяет углекислый газ, парниковый газ. Подобно зеленому водороду, о котором говорилось выше, «зеленый» аммиак (также называемый электронным аммиаком) — это аммиак, произведенный с использованием возобновляемых источников энергии. Вода разлагается на водород и кислород, а затем водород соединяется с азотом под давлением и при высокой температуре.

Пилотные проекты по производству экологически чистого аммиака, использованию двигателей и методам хранения быстро развиваются во всем мире, но они еще не могут быть использованы в промышленных масштабах  

Пример проекта:  

нефтяной танкер.

Метанол (Ch4OH) является органическим химическим веществом. По своим свойствам он аналогичен этанолу, который можно производить из кукурузы и других растительных материалов и который широко используется в смесях с бензином. Метанол уже сегодня доступен и используется в качестве судового топлива; однако его будущее в качестве топлива с нулевым выбросом парниковых газов зависит от того, как оно производится.

В отличие от водорода (h3) или аммиака (Nh4), химическое соединение метанола содержит атом углерода. Это означает, что для создания метанола используется углерод (CO2). Может ли это быть топливо с нулевым выбросом парниковых газов, зависит от того, поступает ли этот углерод из возобновляемого или невозобновляемого источника. Большая часть производимого сегодня метанола не имеет нулевых выбросов парниковых газов, поскольку в производстве используется природный газ. Метанол с низким или нулевым выбросом парниковых газов может быть одного из двух типов: биометанол или электронный метанол. Биометанол создается из отходов биомассы, которые содержат углерод, необходимый для производства метанола, таких как сельскохозяйственные отходы, сточные воды или древесные отходы. Э-метанол создается путем объединения зеленого водорода и углекислого газа в результате улавливания углерода, процесса удаления углерода непосредственно из атмосферы или втягивания его внутрь по мере того, как он высвобождается из источника. Улавливание углерода — это технология, на которую люди надеются, но ее эффективность еще не доказана. Кроме того, производственный процесс для производства метанола с низким или нулевым выбросом парниковых газов должен работать на возобновляемых источниках энергии.

Примеры проектов:  

• Судоходная компания Waterfront Shipping в Канаде в настоящее время управляет девятью океанскими судами, работающими на метаноле, для перевозки сыпучих химикатов и нефтепродуктов по всему миру.
• A.P. Moller — Maersk сотрудничает с компаниями по всему миру, чтобы увеличить производство зеленого метанола к 2025 году.   

	Преимущества	Вызовы
Водород	Зеленый водород в настоящее время является самым чистым морским топливом благодаря нулевым выбросам углерода и низкому выходу NOx, Sox и твердых частиц. Он производит только воду как отходы! Технология была проверена на небольших кораблях, и теперь ее необходимо масштабировать. В качестве сырья использует пресную воду. Хотя это может показаться проблемой в сегодняшнем глобальном потеплении, прогнозируется, что для производства водорода будет потребляться меньше воды, чем в настоящее время для производства ископаемого топлива.	Хранилище должно быть массивным, если оно находится в форме газа, или должно быть криогенным, если оно находится в жидкой форме  Требует соблюдения строгих протоколов безопасности, поскольку легко воспламеняется
Метанол	Метанол легче хранить и обрабатывать, чем водород и аммиак Легко поддается биологическому разложению, период полураспада в поверхностных водах составляет от 1 до 7 дней, что означает меньшее воздействие на морскую жизнь в случае разлива Поскольку метанол является жидким топливом, он требует меньших модификаций существующих судовых двигателей и инфраструктуры, чем другие альтернативные виды топлива	Для производства метана требуется углерод. Углерод, полученный из экологически чистых источников, является относительно небольшим ресурсом, а технология улавливания CO2 из воздуха еще недостаточно развита. В настоящее время производится менее 0,2 миллиона тонн возобновляемого метанола (Компромиссы декарбонизации для аммиака, метанола и h3 (maritime-executive.com). Среди прочего, требуется гораздо больше возобновляемой энергии.  Метанол имеет более низкое содержание энергии, чем обычное ископаемое топливо, а это означает, что для его хранения потребуется примерно в 2,54 раза больше места, чем для современного топлива.
Аммиак	Отсутствие выбросов углерода при производстве с использованием возобновляемой электроэнергии и электролиза Около 20 миллионов тонн аммиака уже производится и транспортируется по всему миру, поэтому некоторая инфраструктура уже существует	Он имеет меньшую плотность, чем мазут, поэтому на борту судов потребуется больший объем бака Он очень токсичен, поэтому необходимы подробные протоколы безопасности для защиты тех, кто будет с ним работать

 

Как производятся альтернативные виды топлива

А как насчет ветряных, солнечных и других технологий?

Зеленый водород, электронный аммиак и метанол представляют собой ряд видов топлива с низким и нулевым выбросом парниковых газов, которые изучает морская отрасль. В настоящее время разрабатываются дополнительные технологии и пилотные проекты для повышения энергоэффективности судов или улучшения аккумуляторных батарей, которые можно было бы сочетать с возобновляемыми видами топлива. Например, ветровую тягу можно комбинировать с другими источниками энергии для снижения расхода топлива. Солнечная энергия не получила большого распространения для больших судов, поскольку вырабатываемая энергия и связанная с этим экономия топлива относительно невелики. ( Источник : «Ветровая и солнечная энергия для судоходства с нулевым уровнем выбросов» в Eco Marine Power).

Солнечная, ветровая и другие возобновляемые источники энергии по-прежнему являются важной частью головоломки обезуглероживания, поскольку для производства топлива необходимы более чистые источники энергии. По состоянию на 2019 год во всем мире было 600 гигаватт (ГВт) солнечной мощности. К 2050 году потребуется от 2 000 до 8 000 ГВт в зависимости от амбиций по сокращению выбросов углерода. ( Источник : «Морской прогноз до 2050 года», DNV).

Как порт поддерживает разработку экологически чистого морского топлива?

Хотя разработка морского топлива с нулевым выбросом парниковых газов сталкивается со значительными трудностями, это не совсем новая тема для порта Сиэтла — мы участвуем в разработке устойчивого авиационного топлива с 2008 года. 

Тихоокеанский Северо-Запад имеет уникальную возможность использовать свои гидро-, солнечные и ветряные энергетические ресурсы для производства экологически чистой возобновляемой энергии и устойчивого морского топлива. Порт не является производителем топлива и не владеет инфраструктурой для заправки судов. Тем не менее, порт может взять на себя ведущую роль в поддержке разработки экологически чистых видов топлива и планировании инфраструктуры, необходимой на территории порта в будущем для поддержки перехода к нулевому уровню выбросов.

Порт сотрудничает с партнерами, чтобы продвигать разработку зеленого водорода на северо-западе Тихого океана, поддерживать развитие цепочки поставок и расширять доступ для трудно поддающихся обезуглероживанию портовых и морских конечных пользователей. Мы участвуем в нескольких исследованиях, чтобы изучить потенциал перехода от ископаемого топлива к чистому водороду.

В 2020 году в рамках нового партнерства между портом Сиэтла, Альянсом Северо-Западного морского порта и Seattle City Light была разработана Стратегия экологически чистой энергии на набережной Сиэтла, комплексный план по обезуглероживанию морской отрасли в Сиэтле. В настоящее время стратегия находится в разработке, и ожидается, что она будет завершена к середине 2023 года.

Подробнее: 

• NextGEN (imo.org) предлагает карту для изучения инициатив по обезуглероживанию по всему миру
• Коалиция «Путь к нулю» — это инициатива Глобального морского форума, направленная на полное обезуглероживание морского судоходства к 2050 году. Среди прочего, у них есть краткие обзоры альтернативных видов топлива и отчеты о пилотных проектах с нулевым уровнем выбросов по всему миру
.

Подпишитесь на Evergreen, чтобы получать больше новостей об устойчивом развитии из порта.