Międzynarodowy Dzień Wody to dobra okazja, by przyjrzeć się ubiegłorocznym osiągnięciom szczególnego projektu badawczego, realizowanego przez francuski zespół naukowców we współpracy z Toyotą. Eksperymentalny katamaran Energy Observer to samowystarczalny energetycznie jacht, którego silnik elektryczny pracuje wyłącznie dzięki energii odnawialnej, a głównym systemem jej magazynowania jest wodór produkowany z wody morskiej. Jacht wykorzystuje ogniwa paliwowe z Toyoty Mirai, specjalnie przystosowane do pracy na morzu. W 2020 roku w ramach podróży dookoła świata Energy Observer pokonał ponad 10 000 mil morskich, czyli 18 500 km.
Światowy dzień wody w tym roku obchodzimy pod hasłem „Doceniaj wodę”. Celem Organizacji Narodów Zjednoczonych jest zwrócenie uwagi na środowiskowe, społeczne i kulturowe znaczenie wody w życiu ludzi. Energy Observer, to statek, który z wodą ma nie tylko ten oczywisty związek, że pływa po oceanach. Katamaran korzysta z wody morskiej do magazynowania nadwyżek energii, produkując z niej wodór w procesie elektrolizy.
10 000 mil bezemisyjnej żeglugi
Energy Observer, który rozpoczął swój rejs dookoła świata w 2017 roku, w ubiegłym roku musiał dostosować swoje plany do warunków pandemii. Zamiast na Igrzyska Olimpijskie w Tokio, które zostały przeniesione na ten rok, popłynął przez Atlantyk z Europy do Ameryki, a następnie podróżował po Morzu Karaibskim między Florydą a Gujaną Francuską. Jacht pokonał w ciągu roku 10 000 mil morskich, czyli 18 500 km.
Statek jest całkowicie niezależny energetycznie – zarówno napędzający go silnik elektryczny, jak i wszystkie urządzenia są zasilane energią generowaną na pokładzie przez panele fotowoltaiczne, wiatraki oraz urządzenia przechwytujące energię fal. Nadwyżki energii są magazynowane w postaci wodoru oraz w niewielkim stopniu w bateriach. Do produkcji prądu z wodoru służą ogniwa paliwowe oparte na tych, które pracują w wodorowej Toyocie Mirai, lecz przystosowane do pracy na morzu.
Trwający już trzy lata eksperymentalny rejs udowadnia, że rozwiązania te sprawdzają się w żegludze morskiej i mogą być wykorzystywane na dużą skalę. Ma to ogromne znaczenie dla dekarbonizacji transportu morskiego, który opiera się na mazucie – bardzo ciężkim i toksycznym paliwie, którego spaliny i wycieki każdego dnia zanieczyszczają wrażliwe środowisko morskie.
Dostosowanie ogniw paliwowych do pracy na morzu
Ogniwa paliwowe Energy Observera wymagały zabezpieczenia przed solą i wilgocią w powietrzu, które mogłyby spowodować korozję metalowych części, kabli i złączy. Dlatego w urządzeniu zastosowano stal nierdzewną oraz zabezpieczono narażone na korozję elementy masą silikonową. Opracowano także specjalne filtry powietrza zatrzymujące cząstki zawieszone w morskim powietrzu. Istotne były przy tym rozwiązania zwiększające bezpieczeństwo stosowania wodoru na jachcie, na którym obowiązują jeszcze bardziej restrykcyjne normy bezpieczeństwa niż w pojazdach lądowych. Wynika to z tego, że jacht przebywający daleko od lądu nie może liczyć na natychmiastową pomoc, dlatego wymaga nadmiarowych, wielokrotnych zabezpieczeń.
W czasie trwającego od 3 lat rejsu zespół Energy Observera wciąż pracuje nad poprawą wydajności jachtu i zwiększania jego osiągów. W 2020 roku średnia prędkość katamaranu wynosiła 4,4 węzła. Nie jest to duża prędkość, ale z roku na rok się poprawia, a przy tym jacht korzysta wyłącznie z energii pozyskiwanej na pokładzie i nie zanieczyszcza środowiska ani nie generuje żadnych emisji. W ciągu minionego roku napęd katamaranu odpowiadał za 1/3 całkowitego zużycia energii. Życie załogi na pokładzie (oświetlenie, gotowanie itp.) pochłonęło 25%, systemy sterowania jachtem i kontroli 26%, a za resztę zużycia odpowiadały inne urządzenia, w tym sprzęt badawczy.
Komercjalizacja wodorowych jachtów
Testując system łączący energię odnawialną, produkowany na pokładzie wodór i ogniwa paliwowe Toyoty, Energy Observer tworzy podwaliny pod wiele komercyjnych zastosowań tych technologii na lądzie i morzu, nawet w skali systemu zasilającego całe miasto.
W minionym roku na Martynice jacht został poddany już piątej optymalizacji w swojej historii, która przygotowała go na przeprawę przez Pacyfik. W jej ramach na pokładzie zamontowano wodorowy generator REXH2®, oparty na ogniwach paliwowych Toyoty, który niedawno został wprowadzony do sprzedaży przez firmę EODev (Energy Observer Developments). Urządzenie ma moc 60 kW i integruje ogniwa paliwowe, kompresor oraz inwerter. EODev nawiązało już współpracę z pierwszym odbiorcą generatorów REXH2. Trafiły one do HYNOVA 40, pierwszego komercyjnego modelu wodorowego jachtu, oferowanego przez firmę HYNOVA Yachts.
Międzynarodowy Dzień Wody to dobra okazja, by przyjrzeć się ubiegłorocznym osiągnięciom szczególnego projektu badawczego, realizowanego przez francuski zespół naukowców we współpracy z Toyotą. Eksperymentalny katamaran Energy Observer to samowystarczalny energetycznie jacht, którego silnik elektryczny pracuje wyłącznie dzięki energii odnawialnej, a głównym systemem jej magazynowania jest wodór produkowany z wody morskiej. Jacht wykorzystuje ogniwa paliwowe z Toyoty Mirai, specjalnie przystosowane do pracy na morzu. W 2020 roku w ramach podróży dookoła świata Energy Observer pokonał ponad 10 000 mil morskich, czyli 18 500 km.
Światowy dzień wody w tym roku obchodzimy pod hasłem „Doceniaj wodę”. Celem Organizacji Narodów Zjednoczonych jest zwrócenie uwagi na środowiskowe, społeczne i kulturowe znaczenie wody w życiu ludzi. Energy Observer, to statek, który z wodą ma nie tylko ten oczywisty związek, że pływa po oceanach. Katamaran korzysta z wody morskiej do magazynowania nadwyżek energii, produkując z niej wodór w procesie elektrolizy.
10 000 mil bezemisyjnej żeglugi
Energy Observer, który rozpoczął swój rejs dookoła świata w 2017 roku, w ubiegłym roku musiał dostosować swoje plany do warunków pandemii. Zamiast na Igrzyska Olimpijskie w Tokio, które zostały przeniesione na ten rok, popłynął przez Atlantyk z Europy do Ameryki, a następnie podróżował po Morzu Karaibskim między Florydą a Gujaną Francuską. Jacht pokonał w ciągu roku 10 000 mil morskich, czyli 18 500 km.
Statek jest całkowicie niezależny energetycznie – zarówno napędzający go silnik elektryczny, jak i wszystkie urządzenia są zasilane energią generowaną na pokładzie przez panele fotowoltaiczne, wiatraki oraz urządzenia przechwytujące energię fal. Nadwyżki energii są magazynowane w postaci wodoru oraz w niewielkim stopniu w bateriach. Do produkcji prądu z wodoru służą ogniwa paliwowe oparte na tych, które pracują w wodorowej Toyocie Mirai, lecz przystosowane do pracy na morzu.
Trwający już trzy lata eksperymentalny rejs udowadnia, że rozwiązania te sprawdzają się w żegludze morskiej i mogą być wykorzystywane na dużą skalę. Ma to ogromne znaczenie dla dekarbonizacji transportu morskiego, który opiera się na mazucie – bardzo ciężkim i toksycznym paliwie, którego spaliny i wycieki każdego dnia zanieczyszczają wrażliwe środowisko morskie.
Dostosowanie ogniw paliwowych do pracy na morzu
Ogniwa paliwowe Energy Observera wymagały zabezpieczenia przed solą i wilgocią w powietrzu, które mogłyby spowodować korozję metalowych części, kabli i złączy. Dlatego w urządzeniu zastosowano stal nierdzewną oraz zabezpieczono narażone na korozję elementy masą silikonową. Opracowano także specjalne filtry powietrza zatrzymujące cząstki zawieszone w morskim powietrzu. Istotne były przy tym rozwiązania zwiększające bezpieczeństwo stosowania wodoru na jachcie, na którym obowiązują jeszcze bardziej restrykcyjne normy bezpieczeństwa niż w pojazdach lądowych. Wynika to z tego, że jacht przebywający daleko od lądu nie może liczyć na natychmiastową pomoc, dlatego wymaga nadmiarowych, wielokrotnych zabezpieczeń.
W czasie trwającego od 3 lat rejsu zespół Energy Observera wciąż pracuje nad poprawą wydajności jachtu i zwiększania jego osiągów. W 2020 roku średnia prędkość katamaranu wynosiła 4,4 węzła. Nie jest to duża prędkość, ale z roku na rok się poprawia, a przy tym jacht korzysta wyłącznie z energii pozyskiwanej na pokładzie i nie zanieczyszcza środowiska ani nie generuje żadnych emisji. W ciągu minionego roku napęd katamaranu odpowiadał za 1/3 całkowitego zużycia energii. Życie załogi na pokładzie (oświetlenie, gotowanie itp.) pochłonęło 25%, systemy sterowania jachtem i kontroli 26%, a za resztę zużycia odpowiadały inne urządzenia, w tym sprzęt badawczy.
Komercjalizacja wodorowych jachtów
Testując system łączący energię odnawialną, produkowany na pokładzie wodór i ogniwa paliwowe Toyoty, Energy Observer tworzy podwaliny pod wiele komercyjnych zastosowań tych technologii na lądzie i morzu, nawet w skali systemu zasilającego całe miasto.
W minionym roku na Martynice jacht został poddany już piątej optymalizacji w swojej historii, która przygotowała go na przeprawę przez Pacyfik. W jej ramach na pokładzie zamontowano wodorowy generator REXH2®, oparty na ogniwach paliwowych Toyoty, który niedawno został wprowadzony do sprzedaży przez firmę EODev (Energy Observer Developments). Urządzenie ma moc 60 kW i integruje ogniwa paliwowe, kompresor oraz inwerter. EODev nawiązało już współpracę z pierwszym odbiorcą generatorów REXH2. Trafiły one do HYNOVA 40, pierwszego komercyjnego modelu wodorowego jachtu, oferowanego przez firmę HYNOVA Yachts.