Грузовой транспорт несет ответственность за огромный углеродный след. В период с 2010 по 2018 год транспортный сектор генерировал около 14% мировых выбросов парниковых газов. Чтобы решить эту проблему, эксперты ищут альтернативные, безопасные для климата решения — не только для автомобильного транспорта, но и для судоходства, сектора, в котором питание грузовых судов с помощью аккумуляторов оказалось особенно сложным.
Одно из многообещающих, но недостаточно изученных решений включает небольшие, автономные, работающие на водороде лодки, которые могут частично заменить дальние грузоперевозки. Исследовательская группа под руководством бизнес-химика профессора Стефана фон Делфта из Университета Мюнстера теперь изучила это недостающее звено в новом исследовании, опубликованном в Communications Engineering.
Команда впервые математически смоделировала такую лодку и провела анализ жизненного цикла и стоимости. «Наши расчеты показывают, в каких сценариях лодки на водородном топливе не только более устойчивы, но и более экономичны по сравнению с устоявшимися транспортными решениями», — объясняет фон Делфт. «Поэтому они актуальны для политиков и промышленности».
На основе своей математической модели исследователи рассчитали выбросы и общие затраты на километр пробега. Они провели различие между дешевым «серым» водородом, который производится из ископаемого топлива путем парового риформинга, и низкоэмиссионным, но более дорогим «зеленым» водородом, который производится из возобновляемых источников энергии с помощью электролиза воды. Они сравнили эти результаты с общими затратами на дизельные, водородные и аккумуляторные грузовики.
Результаты показывают, что лодки, работающие на зеленом водороде, менее дороги в эксплуатации, чем дизельные грузовики на расстояниях более 576 км и дешевле, чем аккумуляторные или водородные грузовики на расстояниях более 624 км. Соответственно, такая лодка может быть наиболее экономически эффективным решением для перевозки грузов на большие расстояния, превышающие 624 км.
Если экстраполировать этот показатель на весь рынок автомобильных перевозок, то автономные суда на водородном топливе могут занять 18% рынка (около 350 млрд тонно-км) с большей экономической эффективностью, чем грузовой транспорт.
Проанализированные лодки могут перевозить ровно один стандартный контейнер. Это означает, что они не могут заменить контейнеровозы в открытом море. Однако докторант Саймон Шлехубер отмечает, что они представляют собой интересную альтернативу для внутренних перевозок, особенно по сравнению с грузовиками, которые также перевозят ровно один контейнер.
Кроме того, лодки могли бы расширить судоходную речную сеть благодаря своей малой осадке и поддерживать судоходные операции, особенно в периоды низкого уровня воды. «Последнее является важным преимуществом на фоне изменения климата», — говорит Шлехубер.
