تعمل تكنولوجيا خلايا الوقود على تشغيل عبّارة الهيدروجين النظيفة في كاليفورنيا

تعمل تقنية Accelera™ من شركة Cummins على إحداث ثورة في الصناعة البحرية من خلال جلب التكنولوجيا المستدامة الخالية من الانبعاثات إلى المقدمة. ومن المقرر أن تعمل خلايا وقود الهيدروجين المبتكرة الخاصة بها على تشغيل أول عبّارة ركاب تجارية تعمل بخلايا وقود الهيدروجين في أمريكا الشمالية، مما يمثل علامة بارزة في إزالة الكربون من النقل البحري.

من المقرر أن تبحر Sea Change في يوليو 2024 في كاليفورنيا بالولايات المتحدة، وهي عبارة عن عبّارة رائدة يبلغ طولها 21 مترًا وتتسع لـ 75 راكبًا، وقد بنتها شركة All American Marine. هذه العبارة الخالية من الانبعاثات، مدعومة من خلايا وقود الهيدروجينستعمل في منطقة خليج سان فرانسيسكو تحت ملكية SWITCH Maritime.

القوة المحركة والأداء

يتميز Sea Change بمحرك يعمل بخلايا الوقود صممته شركة Golden Gate Zero Emission Marine، ويعمل بقوة 360 كيلووات من تقنية خلايا الوقود Accelera، مما يتيح للعبارة الوصول إلى سرعات تصل إلى 22 عقدة أي ما يعادل 25 ميلاً في الساعة. الهيدروجين المخزن في الخزانات الموجودة على متن الطائرة هو تحويلها إلى كهرباء، تشغيل المحركات الكهربائية ودفع العبارة. توفر مجموعة نقل الحركة التي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجينية مرونة تشغيلية مثل محركات الديزل ولكن بدون انبعاثات مع تقليل الصيانة. ويتضمن النظام بطارية ليثيوم أيون بقدرة 100 كيلووات في الساعة ونظامي دفع كهربائي بقدرة 300 كيلووات، مما يسمح للعبارة بالعمل لمدة يومين كاملين قبل الحاجة إلى التزود بالوقود.

إثبات الجدوى التجارية لخلايا الوقود

The Sea Change هو أكثر من مجرد عبارة؛ إنها إثبات مفهوم الجدوى التجارية التقنيات البحرية لخلايا الوقود الهيدروجيني الخالية من الانبعاثات. يتم تزويد السفينة بالوقود مباشرة باستخدام الهيدروجين المضغوط الذي يتم تسليمه بواسطة شاحنات الصهاريج إلى الميناء، مما يلغي الحاجة إلى بنية تحتية جديدة لتزويد الوقود.

ويلعب توليد الهيدروجين خارج الموقع دورًا حاسمًا في هذه العملية، حيث يتم إنتاج الهيدروجين في المنشآت المركزية ومن ثم نقله إلى الميناء. وتستفيد هذه الطريقة من قدرات إنتاج الهيدروجين الصناعي وشبكات التوزيع الحالية، مما يجعلها حلاً أكثر عملية وفعالية من حيث التكلفة على المدى القصير. إنه يتجنب التحديات المالية واللوجستية الكبيرة المرتبطة ببناء مرافق جديدة لإنتاج الهيدروجين في الموقع ومحطات وقود متخصصة. ومن خلال الاستفادة من توليد الهيدروجين الصناعي الحالي، يمكن لمشغلي الموانئ والملاحة البحرية اعتماد تقنيات الطاقة النظيفة بسرعة دون تأخير وتكلفة تطوير بنية تحتية جديدة واسعة النطاق.

لماذا خلايا الوقود الهيدروجينية؟

تقدم خلايا الوقود الهيدروجيني فوائد عديدة للسفن البحرية: فهي خالية من الانبعاثات، وصامتة، وقابلة للتطوير، ومرنة. في Sea Change، توجد خلايا الوقود في غرفة في الجزء الخلفي من المقصورة الرئيسية، بينما توجد صهاريج تخزين الهيدروجين في السطح العلوي.

في كل من التكوينات الطويلة والمسطحة، تم تصميم تقنية خلايا الوقود المعيارية من Accelera لسهولة التكوين والقدرة على التكيف عبر تطبيقات وتخطيطات متعددة. تسمح البنية المعيارية بتكديس الوحدات أو توصيلها أفقيًا، مما يتيح قدرًا أكبر من الطاقة ومرونة التكامل وكثافة الطاقة.

من خلال اعتماد نهج تطوير النظام الأساسي، أتاحت Accelera تحسينات تقنية متكررة ضمن مطالبات مساحة مماثلة، مما أدى إلى تقليل تكاليف تكامل العملاء بين أجيال المنتجات. يستفيد هذا النهج المصمم خصيصًا لهذا الغرض من نفس التكنولوجيا الأساسية عبر مختلف الأسواق والتطبيقات، مما يؤدي إلى تحسينات تكنولوجية مناسبة، وتسريع وتيرة الاستثمار، وتحديد فرص كبيرة في بناء مقياس اقتصادي - حيث يستفيد العملاء من انخفاض إجمالي الاستثمار، وتحسين الكفاءة، وتقصير المهل الزمنية، وتكنولوجيا خلايا الوقود القوية.

التوسع خارج العبارات

وبالنظر إلى ما هو أبعد من العبارة نفسها، هناك العديد من التطبيقات عبر النظام البيئي للميناء التي يمكن أن تستفيد من الطاقة النظيفة التي تولدها خلايا الوقود. وتشمل القائمة الجرارات الطرفية وشاحنات النقل التي تعمل بخلايا الوقود من الفئة 8 لنقل البضائع من السفن إلى المستودعات، وحتى أنظمة مولدات خلايا وقود الهيدروجين في الحاويات لكليهما. ثابت وطاقة المنفذ المحمولة.

تعد Accelera أيضًا رائدة في تكنولوجيا خلايا وقود الهيدروجين على الأرض من خلال مشاريع مبتكرة مثل H2Rescue شاحنة الإنقاذ في حالات الطوارئ وأول خلية وقود عربة المسافرين قطار ركاب في أمريكا الشمالية، تم إطلاقه في عام 2023. تؤكد هذه المبادرات الرائدة التزام Accelera بتعزيز حلول الطاقة النظيفة عبر قطاعات النقل المتعددة، مما يقود مستقبل مستدام في البر والبحر.

بناء البنية التحتية الهيدروجينية

مع تزايد الطلب على خلايا وقود الهيدروجين في المجال البحري، سيصبح القطاع البحري مستهلكًا رئيسيًا للهيدروجين، مما يساعد على تسريع زيادة القدرة على إنتاج الهيدروجين وتزويد البنية التحتية بالوقود في الموانئ. يمكن تحديث أنظمة التحليل الكهربائي و"صنادل الوقود" بخزانات تخزين الهيدروجين لتوصيل الوقود إلى السفن التي تحتاج إلى التزود بالوقود.

يعد Sea Change تقدمًا محوريًا في التكنولوجيا البحرية، حيث يقدم حلولًا هجينة وكهربائية لتحقيق صفر انبعاثات خارج البوابات. مع وجود الماء والبخار فقط كمخرج لها، هذه العبارة هي مستقبل النقل البحري المستدام، وتقود شركة Accelera هذه المهمة، مما يثبت أن إزالة الكربون من أصعب الصناعات في العالم ليست ممكنة فحسب، بل إنها جارية بالفعل.