IMO2020: नॉर्वे में थोक तरल हाइड्रोजन का उदय

मॉस मैरीटाइम, विल्हेमसेन शिप मैनेजमेंट, इक्विनोर और डीएनवी-जीएल द्वारा तरलीकृत हाइड्रोजन के परिवहन के लिए एक बल्क कैरियर के रेंडरिंग। फोटो क्रेडिट: मॉस मैरीटाइम

Tor Skogan: Tor Skogan, Moss मैरीटाइम में LNG के VP। फोटो क्रेडिट: टोर स्कोगन

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एक विद्युत वितरण नेटवर्क की कल्पना करें जहां जल विद्युत, पवन, सौर और परमाणु ऊर्जा से अधिक अक्षय ऊर्जा को हाइड्रोजन में परिवर्तित किया जाता है और समुद्री उद्योग में परिवहन ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है। एक शून्य उत्सर्जन ईंधन के आवंटन के साथ, कई जहाज के मालिक नव निर्मित जहाजों के लिए हाइड्रोजन पर गंभीरता से विचार करना शुरू कर रहे हैं। एक साहसिक कदम के रूप में, नॉर्वे देश ने अग्रणी समुद्री कंपनियों को इस उभरती हुई प्रौद्योगिकी क्षेत्र के विभिन्न पहलुओं में व्यवहार्यता अध्ययन करने के लिए कई अनुदान प्रदान किए हैं। इस चर्चा के केंद्र में "कैसे" हाइड्रोजन को अपने स्रोत से अंतिम-उपयोगकर्ताओं तक पहुंचाया जाएगा।

नॉर्वेजियन आधारित कंपनियों, मॉस मैरीटाइम और विल्हेमसेन शिप मैनेजमेंट, नॉर्वेजियन ऊर्जा दिग्गज इक्विनोर और क्लास सोसायटी DNV-GL के साथ मिलकर हाल ही में इस तरह के उपक्रम के तकनीकी और आर्थिक पहलुओं का विश्लेषण करने के लिए व्यवहार्यता अध्ययन किया। मॉर मैरीटाइम के तरलीकृत प्राकृतिक गैस (एलएनजी) के उपाध्यक्ष और विल्हेमसेन में विशेष परियोजनाओं के उपाध्यक्ष पेर ब्रिनचैन ने नॉर्वे में थोक तरल हाइड्रोजन के लिए उभरते बाजार में अंतर्दृष्टि प्रदान की। एक राज्य-प्रायोजित अनुसंधान संगठन, इनोवेशन नॉर्वे से अनुदान के साथ, इन कंपनियों ने 9,000 क्यूबिक मीटर क्षमता के साथ थोक में तरलीकृत हाइड्रोजन के परिवहन के लिए एक वाहक डिजाइन करने के लिए एक तकनीकी अध्ययन शुरू किया जो एक उभरती हुई अर्थव्यवस्था में एक अभिन्न भूमिका निभाएगा।

थोक तरल हाइड्रोजन के लिए एक बढ़ता बाजार
समुद्री हाइड्रोजन क्षेत्र के विशेषज्ञों के साथ विचार-विमर्श के आधार पर, इस तकनीक को अपनाने के लिए फेरी और क्रूज जहाजों के पहले प्रकार के जहाज होने की संभावना है। "यह छोटे समुद्र और छोटे संचालन [जैसे फास्ट फेरी] से शुरू होता है ... एक बाजार होगा। नॉर्वे में तरलीकृत हाइड्रोजन के लिए ”श्री Brinchmann FLAGSHIPS की ओर इशारा करते हुए समझाया, यूरोपीय संघ के अनुसंधान और नवाचार कार्यक्रम क्षितिज 2020 से एक अनुदान, हाइड्रोजन घाट बनाने और उपयोग करने के लिए। होराइजन 2020 से एक प्रेस रिलीज ने संकेत दिया कि दुनिया में पहले तरलीकृत हाइड्रोजन घाटों में से एक, नॉर्वे में एक स्थानीय परिवहन प्रदाता नॉर्लेड द्वारा संचालित किया जाएगा, जिसका उपयोग 2021 तक फिनोय मार्ग उत्तर पूर्व स्टवान्गर पर किया जाएगा।

आगे हाइड्रोजन मूल्य श्रृंखला विकसित करने के लिए, मॉस, विल्हेल्मसेन, इक्विनोर और डीएनवी-जीएल ने नॉर्वेजियन फॉर्डर में काम करने वाले प्रस्तावित घाटों और क्रूज जहाजों को तरल हाइड्रोजन की आपूर्ति के लिए एक थोक वाहक डिजाइन करने के लिए निर्धारित किया है। तरलीकृत हाइड्रोजन के लिए विभिन्न तरीकों और उत्पादन स्थलों की मैपिंग करते समय, समूह ने अक्षय ऊर्जा स्रोतों से इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से उत्पन्न "ग्रीन हाइड्रोजन" और कार्बन कैप्चर के साथ संयुक्त स्टीम-मीथेन सुधार से "ब्लू हाइड्रोजन" दोनों पर विचार किया। इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया में, पानी एक प्रक्रिया के माध्यम से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित होता है जो विद्युत प्रवाह और विशेष झिल्ली का उपयोग करता है। दूसरी ओर, कार्बन कैप्चर के साथ संयुक्त स्टीम-मीथेन सुधार में पेट्रोलियम उत्पादों का दहन, आमतौर पर प्राकृतिक गैस, और दहन के बाद कार्बन उत्सर्जन का कब्जा और भंडारण शामिल है।

"ब्रिंचमैन ने कहा कि द्रवीकरण संयंत्र महंगे हैं"। "यह एक वॉल्यूम गेम है ... हम उच्च निवेश लागतों को सही ठहराने के लिए आवश्यक वॉल्यूम कैसे बनाते हैं?" मॉस मैरीटाइम, विल्हेमसेन शिप मैनेजमेंट, इक्विनोर और डीएनवी-जीएल द्वारा तरलीकृत हाइड्रोजन के परिवहन के लिए एक बल्क कैरियर के रेंडरिंग। फोटो क्रेडिट: मॉस मैरीटाइम

संचालन के दौरान उत्सर्जन का उत्पादन नहीं करने वाले जहाजों को तैनात करने से उत्पन्न होने वाली भलाई के अलावा, नॉर्वे सरकार नियमों को जारी करने की योजना बना रही है जो जहाज मालिकों को कुछ ऑपरेटिंग क्षेत्रों में शून्य-उत्सर्जन जहाजों को अपनाने के लिए प्रोत्साहित करेगी।

श्री ब्रिन्चमैन ने समझाया, “नॉर्वे सरकार ने घोषणा की कि 2026 के बाद नॉर्वे में हमारे विरासत के धरोहरों में जाने की अनुमति दी जाए, आपको उत्सर्जन मुक्त होना चाहिए। 2026 के बाद नॉर्वे में आने वाले क्रूज जहाजों को उत्सर्जन के कारण विशिष्ट fjords में जाने की अनुमति नहीं दी जाएगी, जब तक कि वे अन्य प्रकार के ईंधन को स्थानांतरित नहीं करते हैं। यह उद्योग के लिए एक मजबूत संकेत है जिसे आपको बदलने की आवश्यकता है। समय के साथ जो कुछ ऐसे संचालकों को मजबूर कर देगा जो हाइड्रोजन में बदलने के लिए fjords ... में जाना चाहते हैं।

नॉर्वेजियन मुख्य भूमि के उत्तर में स्थित विशिष्ट आर्कटिक द्वीप, विशिष्ट नार्वे के राजाओं के अलावा स्वालबार्ड भी तरलीकृत हाइड्रोजन के लिए एक उभरता हुआ बाजार हो सकता है। नार्वे सरकार द्वारा कोयले से संक्रमण के लिए एक धक्का में, अधिकारी द्वीप को बिजली देने के लिए हाइड्रोजन और ईंधन कोशिकाओं पर विचार कर रहे हैं। श्री ब्रिन्चमैन ने कहा, "एक विकल्प त्लेजेलबर्गोडेन से हाइड्रोजन जहाज करना है, [ट्रॉनहैम के पास एक साइट जहां इक्विनोर में मेथनॉल संयंत्र और गैस प्राप्त टर्मिनल है], स्वालबार्ड को। इस पोत को स्वालबार्ड की आपूर्ति के लिए हाइड्रोजन के परिवहन को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया था। [हमारा] अभिनव नॉर्वे से अनुदान मुख्य रूप से स्वालबार्ड मामले पर आधारित था ”।

विन्ह में प्रति ए। ब्रिंचमैन, वीपी स्पेशल प्रोजेक्ट्स। विल्हेल्मसेन होल्डिंग एएसए। फोटो क्रेडिट: विल्हेल्मसेन।
इंजीनियरिंग नवाचार और चुनौतियां
मॉस मैरीटाइम, प्रोलिफिक मॉस लिक्विफाइड नेचुरल गैस (एलएनजी) वाहकों के मूल डिजाइनर, थोक द्रवीभूत हाइड्रोजन वाहक व्यवहार्यता अध्ययन के लिए तकनीकी नेतृत्व के रूप में कार्य करते हैं। एलएनजी वाहक और अस्थायी एलएनजी टर्मिनलों के लिए क्रायोजेनिक सिस्टम डिजाइन करने के 50 वर्षों में उत्तोलन, कंपनी ने बंकरिंग क्षमता के साथ 9,000 क्यूबिक मीटर बल्क द्रवीकृत हाइड्रोजन वाहक के लिए एक डिजाइन विकसित करने के बारे में निर्धारित किया है।

"स्केगन को तरलीकृत प्राकृतिक गैस और तरलीकृत हाइड्रोजन के बीच कई समानताएं हैं"। "महत्वपूर्ण बिंदुओं में से एक [व्यवहार्यता अध्ययन के दौरान] पोत के विभिन्न संचालन मोड को परिभाषित करने और इस प्रकार जहाज के लिए आवश्यक उपकरणों को निर्दिष्ट करना था"।
“बाजार में प्रासंगिक विक्रेताओं के पास पहुंचने पर हमने निष्कर्ष निकाला कि अधिकांश, यदि सभी उपकरण नहीं हैं, जो कि इस तरह के पोत पर आवश्यक है, तो आपूर्तिकर्ता द्वारा प्रस्तावित किए जाने के लिए कम या ज्यादा तैयार है। हमने कुछ छोटे अंतराल देखे जहाँ कुछ आपूर्तिकर्ता अपने उत्पादों को प्राप्त करने के लिए तैयार होने के लिए काम करना जारी रखेंगे। मैं कहूंगा कि यह काफी करीब है ”। श्री स्कोगन ने संकेत दिया कि अध्ययन से पता चला है कि कोई भी "शोस्टॉपर" नहीं है।

व्यवहार्यता अध्ययन ने गैस (बीओजी) को उबालने से निपटने के लिए भी विचार किया है, जो भंडारण टैंकों के बाहर से गर्मी के प्रवेश से स्वाभाविक रूप से होता है। "हमने निष्कर्ष निकाला कि वैक्यूम इन्सुलेशन का उपयोग करके हम एक बीओजी दर के साथ समाप्त हो जाते हैं जो इतना कम है कि हम पोत पर एक अवशेष संयंत्र के बिना [बीओजी] का प्रबंधन कर सकते हैं, जो सीएपीईएक्स और ओपेक्स के लिए फायदेमंद है" श्री स्कोगन ने कहा। अधिकांश एलपीजी वाहक और कुछ एलएनजी वाहक पर पाया जाने वाला एक संबंध संयंत्र, बीओजी को ठंडा करता है और इसे वापस तरल में परिवर्तित करता है। “इसका मतलब है कि टर्मिनल पर लोडिंग ऑपरेशन के बाद जहाज बंद टैंकों के साथ कई गंतव्यों के लिए रवाना हो सकता है। टैंक हीट नेचुरल हीट इंग्रेस और ऑफलोडिंग ऑपरेशंस के परिणामस्वरूप बढ़ेगा लेकिन टैंक के उचित डिजाइन दबाव में होगा। ” श्री स्कोगन ने स्पष्ट किया कि इस डिजाइन को डिजाइन की लागत और जटिलता को कम करने के लिए चुना गया था। टैंक निर्माण के संबंध में मालिकाना जानकारी देने के बिना, श्री स्कोगन ने बताया कि पोत के लिए प्रस्तावित दो 4500 क्यूबिक मीटर टैंक के लिए कम बीओजी दर प्राप्त करने के लिए वैक्यूम स्पेस और विशेष इन्सुलेशन सामग्री की आवश्यकता होती है।

अगला कदम
निष्पादन के विभिन्न चरणों में दुनिया भर में द्रवीभूत हाइड्रोजन परियोजनाओं के साथ, श्री स्कोगन और श्री ब्रिन्चमन ने माना कि वे अगले कदम के लिए तैयार हैं। "इस तरह की व्यवहार्यता के स्तर पर, हम ऐसे दस्तावेज़ीकरण का निर्माण करने से दूर नहीं हैं, जो अनुमोदन में [] आधार का सिद्धांत हो सकता है, जो एक पहला प्रौद्योगिकी कदम है, जिसका उपयोग अक्सर यह प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है कि प्रौद्योगिकी को बाजार में पेश किया जा सकता है" , श्री स्कोगन ने कहा।

एक तत्काल अगले कदम के रूप में, श्री स्कोगन ने टीम को संकेत दिया कि "शिप टैंक सिस्टम के कमीशनिंग और डी-कमीशनिंग से संबंधित विभिन्न जहाज संचालन सहित [विस्तार से काम करें], और प्रासंगिक उपकरणों के विनिर्देशों पर अधिक ध्यान केंद्रित करें। और सामग्री ”।

इस स्तर के विस्तार को ध्यान में रखते हुए, श्री स्कोगन ने एक विशिष्ट ग्राहक की जरूरतों के आधार पर एक निश्चित परियोजना आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए "विशिष्ट परियोजना जहां हम डिजाइन को दर्जी कर सकते हैं" कहा।

श्री स्कोगन और श्री ब्रिंचमैन के साथ चर्चा से यह स्पष्ट था कि समुद्री थोक हाइड्रोजन में रुचि सभी परिवहन क्षेत्रों में कठोर उत्सर्जन के लिए दुनिया भर में नियामक निकायों के रूप में बढ़ती रहेगी। इसके अलावा, यह स्पष्ट है कि नॉर्वे समुद्री हाइड्रोजन में अनुसंधान के लिए वैश्विक महाकाव्य-केंद्रों में से एक बना रहेगा।