一位EPFL研究人員開發(fā)了一種基于燃料電池的系統(tǒng)，以減少游輪的碳足跡和能量消耗，這些游輪在世界各地的度假者中越來越受歡迎。
花幾個星期在豪華班輪上航行是一個想法，吸引了越來越多的人，特別是在亞洲國家。但是游輪并不只是從一個港口駛向另一個港口：作為可容納數(shù)百名乘客的名副其實(shí)的浮動酒店，他們使用大量的能源來供暖，供電，空調(diào)以及船上生活的其他各方面。為了使它們更加環(huán)保，EPFL 工業(yè)過程和能源系統(tǒng)工程組 （IPESE）的研究員Francesco Baldi 提出了一種新穎的解決方案。
減少船舶的碳足跡
“降低商船的能耗更容易，因?yàn)閹缀跛械哪茉炊加糜谕七M(jìn)，不像游輪有各種能源需求，”Baldi說。“我的工作重點(diǎn)是減少CO 2 排放量，首先通過優(yōu)化各船舶的系統(tǒng)和船本身的設(shè)計，以提高效率。”這些第一次努力產(chǎn)生的CO潛在的6-10％，減少2 的柴油排放動力游輪。
雖然很有希望，但這對Baldi來說還不夠，所以他考慮了柴油發(fā)動機(jī)的替代品。在與芬蘭阿爾托大學(xué)的合作項(xiàng)目中，他著眼于在船上使用燃料電池。這要求他解決一次航行數(shù)千公里時出現(xiàn)的特殊挑戰(zhàn)。“你需要在船上儲存足夠的能量而不占用太多空間。氫燃料電池不適合，因?yàn)閮Υ孀銐虻哪芰縼黹L距離行駛會占用大量的空間 - 約為船舶容量的三分之一 - 這對于游輪來說是不現(xiàn)實(shí)的，“Baldi說。
儲存剩余能量
雖然它們需要高溫才能工作并需要長達(dá)20小時才能開啟，但固體氧化物燃料電池（SOFC）最適合船舶使用。所需要的只是找到使用它們所產(chǎn)生的剩余能量的用途，這在長時間的啟動時是必要的。這就是Baldi介入的地方：他的想法是使用EPFL開發(fā)的系統(tǒng)將未使用的能量轉(zhuǎn)換為氫氣，然后儲存。因此，為船舶定制的所得燃料電池可以產(chǎn)生船上消耗的電力或者儲存以供以后使用的氫氣。據(jù)Baldi稱，這個概念特別適合游輪。
燃料電池的一個優(yōu)點(diǎn)是它們只產(chǎn)生二氧化碳和水，不像柴油發(fā)動機(jī)那樣產(chǎn)生其他污染物，如氮氧化物和顆粒物質(zhì)。燃料電池通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電力。這使得它們比化石燃料更加環(huán)保 - 而且效率更高：EPFL開發(fā)的燃料電池效率達(dá)到75％，而即使是效率最高的柴油發(fā)動機(jī)也只有不到50％。
唯一的缺點(diǎn)是燃料電池的生產(chǎn)成本是傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的十倍。“但如果需求增加，價格會下降。此外，長期成本僅比傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)高20-30％，選擇這種清潔型燃料將提升船舶運(yùn)營商的形象。“在這方面缺乏法規(guī)，Baldi同時也看到大多數(shù)郵輪公司建造的歐洲的潛力，可以承擔(dān)部分成本，以激勵船舶配備燃料電池。“這種適用于太陽能電池板的方法可以幫助游輪在未來大幅減少污染，”Baldi說。
