船舶脫碳技術(shù)原理講解
船舶脫碳技術(shù)是當(dāng)前航運業(yè)為應(yīng)對全球氣候變化和減少碳排放而采取的一系列重要措施。以下是對船舶脫碳技術(shù)的詳細(xì)解釋,包括幾個關(guān)鍵方面:
1. 燃料改進(jìn)
低硫燃料:國際海事組織(IMO)規(guī)定全球船舶使用低硫燃料的硫含量不得超過0.5%,以減少硫排放。
可再生能源燃料:如氫、氫蓄電池和生物柴油等新型可再生能源燃料正在得到廣泛關(guān)注和研發(fā),它們具有低碳排放的特點,并且可以替代傳統(tǒng)燃料使用。
2. 能源效率提升
高效發(fā)動機和渦輪增壓器:將燃料燃燒更有效地轉(zhuǎn)化為推進(jìn)力,提高發(fā)動機的能源利用率,減少燃料消耗和碳排放。
船體設(shè)計和航行模式優(yōu)化:采用空氣動力學(xué)設(shè)計和船體涂層技術(shù)可以減少水下摩擦,提升船舶的能源效率。
3. 技術(shù)創(chuàng)新
船舶電氣化:將傳統(tǒng)船舶的機械和液壓系統(tǒng)替換為電力系統(tǒng),通過電動機帶動船舶的運動,提高能源利用效率。
對轉(zhuǎn)槳(CRP)推進(jìn)方式:如外高橋造船所研發(fā)的創(chuàng)新脫碳技術(shù)超大型原油船所采用的對轉(zhuǎn)槳形式,較常規(guī)單槳推進(jìn)提升了約6%的推進(jìn)效率。
甲烷重組制氫和氫燃料電池:在蒸汽重整器中將LNG與蒸汽結(jié)合,分解為氫氣和二氧化碳,氫氣直接用于為內(nèi)燃機和燃料電池提供燃料,降低碳排放。
燃燒前碳捕捉技術(shù):直接從LNG分子中捕獲碳原子,并在重整氣流中低溫分離出二氧化碳,減少碳排放。
4. 船用碳捕集系統(tǒng)(OCCS)
該系統(tǒng)能夠捕集船舶尾氣中的二氧化碳,捕集率超過80%,并可將捕集的二氧化碳用于工業(yè)生產(chǎn)、綠色燃料制取或食品加工等,實現(xiàn)資源化利用。
5. 脫碳技術(shù)路線和應(yīng)用
船舶脫碳技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用包含多項創(chuàng)新技術(shù),形成了針對不同階段脫碳目標(biāo)的逐步應(yīng)用路線。
例如,外高橋造船的創(chuàng)新脫碳技術(shù)超大型原油船的研發(fā),較2008年水平,二氧化碳減排效果達(dá)到70%以上,符合IMO2050年的目標(biāo)要求。
總結(jié)
船舶脫碳技術(shù)是一個綜合性的系統(tǒng)工程,涉及燃料、能源效率、技術(shù)創(chuàng)新和碳捕集等多個方面。通過綜合應(yīng)用這些技術(shù),航運業(yè)可以大幅度減少碳排放,保護環(huán)境和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。