瑞士研发游轮用燃料电池系统 运转效率75%

2019-10-06      316 次浏览

低污染、高效率与寿命长为燃料电池知名宣传标语,这些因素也帮燃料电池粘贴环保的象征,而最近该电池也被瑞士洛桑联邦理工学院科学家(EPFL)相中,他们已研发出适用于大型游轮的燃料电池系统,大幅降低游轮碳排放之余,运转效率更高达75%。


航运业用油与碳排放量非常高,二氧化碳排放量占全球的2.2%,不过最近它们正面临能源转型的挑战,联合国国际海事组织2018年4月完成协议,2050年前全球船只二氧化碳排放量必须要比2008年减少50%,这让各家厂商得舍弃过去低成本、高污染的重质燃料油,开始设计新型船队。


但是有哪些低排碳的能源技术适合游轮?有别于货轮或是其他商用船只、能源仅用于推动船舶前进,游轮设有舞池、餐厅、游乐设施与各式豪华的房间,耗电量非常大,而目前锂离子电池续航力无法让游轮完成一次旅行,氢燃料电池虽然容量可量身订做,但电池体积基本上会占去游轮三分之一的空间,显然这两项都不适合。


对此,EPFL团队决定采用固态氧化物燃料电池(SOFC),该技术是由固态氧化物或陶瓷电解质组成的高效、低排放设备,虽然它们得在高温环境下运行、启动时间更长达20小时,但对游轮来说这并不是个太大的问题。


为了善加利用SOFC电池的能量,研究团队也加以改良电池系统,致力将燃料电池多余的能量转换成氢气,这样一来邮轮就有更多的能源可使用。目前EPFL已研发出全新的SOFC电池,相较于会排出大量二氧化碳、氮氧化物的传统柴油发动机,新电池不仅只会排出碳与水,电池效率更高达75%,而一般的柴油机效率最高也不到50%。


只不过对于新技术来说,成本一如往常是个大挑战,EPFL工业制程与能源系统工程研究员FrancescoBaldi表示,燃料电池的生产成本是传统发动机的10倍,但预期未来,若将来需求增加,价格就会逐渐下降,摊提成本之后,应该只会比传统柴油机还要贵20-30%。


看好燃料电池系统的低污染、高效率优势,不少厂商也开始采用该系列电池为船只提供电力,像是台湾在2014年于日月潭推出搭配锂电池、质子交换燃料电池与太阳能的观光客船“希望之星”;有些厂商则运用其他绿色技术来降低碳排放,就好比挪威游轮公司海达路德(Hurtigruten)2018年便计划用死鱼、厨余等有机废弃物产生沼气,再将沼气液化成游轮所需的燃料,更矢言在2021年完成目标。


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