Где только ни пытаются сегодня инженеры и конструкторы применять в качестве источника питания топливный элемент - и в компьютерах, и в автомобилях, и в самолетах. Теперь дело дошло и до водного транспорта. Вернее, до надводного, потому что на подводных лодках топливные элементы как источник бортового питания нашли применение уже несколько лет назад. И вот в начале июля в Германии стартовала инициатива e4ships, цель которой состоит в разработке и испытании инновационных электроприводов с питанием от водородного топливного элемента для судов.

"Мы считаем очень важной задачей разработку альтернативных концепций энергообеспечения судов, и наиболее перспективным решением этой проблемы нам представляется топливный элемент", - говорит Бернард Майер (Bernard Meyer), владелец крупной верфи в нижнесаксонском городе Папенбург.

Это предприятие - Meyer Werft - является одним из мировых лидеров в производстве круизных лайнеров. И Бернард Майер в своих надеждах не одинок. Правда, судостроители еще не решили, на какую именно разновидность топливного элемента и на какой вид топлива - водород, природный газ или метанол - им следует сделать ставку, но отлично понимают, что электропривод от любого топливного элемента имеет ряд преимуществ перед нынешним дизельным двигателем.

Кристиан Эккель (Christian Eckel), глава верфи Nordseewerke в нижнесаксонском городе Эмдене, перечисляет наиболее важные из них: "У топливных элементов очень высок коэффициент полезного действия, то есть они весьма эффективно преобразуют химическую энергию в электрическую. Топливные элементы - в отличие от дизельного привода - не содержат изнашиваемых механических частей, а значит, не требует трудоемкого техобслуживания. Кроме того, топливные элементы работают бесшумно и не вибрируют, а ведь вибрация дизельных двигателей сотрясает все судно, что создает массу технических проблем, не говоря уже о неудобствах для пассажиров".

Топливный элемент как бортовой электрогенератор...

До сих пор в эксплуатации находится одно-единственное суденышко с приводом на топливном элементе - это туристический прогулочный катер Alsterwasser, курсирующий по реке Альстер в Гамбурге. Стартовавшая теперь в Ростоке-Варнемюнде инициатива e4ships предполагает испытание инновационной технологии в более крупном масштабе. Один из проектов в рамках этой инициативы предусматривает замену на двух крупных морских судах - круизном лайнере и супер-яхте - бортовых дизельных электрогенераторов водородными топливными элементами.

Проект носит ярко выраженный экологический характер - ведь привычные дизельные генераторы выбрасывают в атмосферу огромное количество окислов азота и серы, а также мелкодисперсной пыли. "Но для реализации этого проекта предстоит преодолеть ряд технических трудностей, - говорит Бернард Майер. - Ведь условия эксплуатация топливного элемента на суше весьма существенно отличаются от условий эксплуатации в море. Уже сам по себе морской воздух с высоким содержанием соли - это серьезная проблема. Так что наш проект - прежде всего, исследовательский".

...и даже как источник питания главного двигателя

Не менее амбициозен и другой проект, реализуемый в рамках инициативы e4ships бременским пароходством Beluga Shipping. "Мы намерены на одном из наших пассажирских паромов заменить не только бортовой электрогенератор, но и главный двигатель электроприводом с водородным топливным элементом, - говорит Бригитта Берендс (Brigitte Behrends), возглавляющая научно-исследовательский центр пароходства. - Наша цель - полностью отказаться от использования на судне ископаемых углеводородов, будь то дизельное топливо или природный газ".

Для этого смелого эксперимента выбран паром весьма скромных размеров - его длина 30 метров, он вмещает всего 100 пассажиров. С 2011 года паром будет курсировать в Северном море между прибрежным городком Нойхарлингерзиль и островом Шпикерог. Дизельный двигатель демонтировать не планируется, однако он будет выполнять функцию запасного. А главным силовым агрегатом станет электродвигатель, питаемый от пяти водородных топливных элементов и буферного литий-ионного аккумулятора. "Водород, естественно, будет добываться электролизом воды, но энергию для этого мы предполагаем черпать из возобновляемых источников, - говорит Бригитта Берендс. - Это, прежде всего, ветроустановки. У нас там на побережье ветра хватает".

Однако до подлинного прорыва в деле использования топливных элементов на судах еще очень далеко. Пока же ни их стоимость, ни их технические параметры не позволяют даже мечтать о том, чтобы перевести крупнотоннажный флот на экологически чистый электропривод.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Дарья Брянцева