به گزارش دنیای نفت و قیر، تحولات اخیر در بخش دریایی نشاندهنده آغاز مرحلهای تازه در تلاش برای کاهش آلودگی ناشی از کشتیرانی است. این روند با معرفی یک کشتی کروز که عمدتاً با سوخت هیدروژن کار میکند وارد مرحله عملی شده است. این کشتی که «وایکینگ لیبرا» نام دارد و توسط شرکت Viking Cruises توسعه یافته، توجه گستردهای را در صنایع کشتیرانی و انرژی در سراسر جهان به خود جلب کرده است. بسیاری آن را یکی از نخستین کشتیهای بزرگ کروز میدانند که از ابتدا با فناوری پیشران مبتنی بر هیدروژن طراحی شده است. ورود این کشتی بازتابی از تغییرات گستردهتر در حملونقل دریایی است؛ جایی که رعایت الزامات زیستمحیطی و نوآوری در سوخت به موضوعاتی تعیینکننده برای سازندگان کشتی، شرکتهای بهرهبردار و نهادهای ناظر تبدیل شدهاند.
معرفی این کشتی از سوی بسیاری از تحلیلگران نشانهای تلقی میشود که سوختهای جایگزین بهتدریج از مرحله آزمایشی به سمت استفاده عملی در ناوگان تجاری حرکت میکنند. کشتیهای کروز از جمله پرمصرفترین شناورها در صنعت کشتیرانی جهان به شمار میروند، زیرا برای حرکت، تولید برق داخل کشتی و ارائه خدمات رفاهی به هزاران مسافر به مقادیر بسیار زیادی انرژی نیاز دارند. به همین دلیل این بخش از صنعت دریایی طی سالهای اخیر با توجه و حساسیت بیشتری نسبت به میزان انتشار آلایندهها و عملکرد زیستمحیطی خود روبهرو شده است، بهویژه در مناطق ساحلی حساس و مقاصد گردشگری مهم.
در چنین شرایطی، فناوری پیشران هیدروژنی بهعنوان یکی از گزینههایی که توجه فزایندهای را به خود جلب کرده مطرح شده است. هنگامی که هیدروژن در سلولهای سوختی یا سامانههای احتراق پیشرفته مورد استفاده قرار میگیرد، میتواند انرژی را با حداقل انتشار مستقیم گازهای گلخانهای تولید کند. محصول اصلی این فرایند بخار آب است و همین موضوع آن را نسبت به سوختهای رایج دریایی مانند نفت کوره سنگین یا گازوئیل دریایی بسیار پاکتر میسازد. برای صنعتی که به دنبال راهکارهای بلندمدت جهت کاهش شدت انتشار کربن است، هیدروژن مسیری محسوب میشود که میتواند دستیابی به استانداردهای سختگیرانهتر زیستمحیطی را ممکن سازد بدون آنکه فعالیت کشتیهای بزرگ مسافربری متوقف شود.
از این منظر، توسعه کشتی «وایکینگ لیبرا» تنها به معنای افزوده شدن یک شناور جدید به ناوگان جهانی نیست. این پروژه نشان میدهد شرکتهای بزرگ فعال در حوزه کشتیهای کروز اکنون به بررسی سامانههای انرژی جایگزین در مقیاس عملی روی آوردهاند و دیگر آن را صرفاً به پروژههای کوچک آزمایشی محدود نمیکنند. مهندسانی که در این طرح مشارکت داشتهاند تلاش کردهاند مخازن ذخیره هیدروژن، سامانههای سلول سوختی و سازوکارهای ایمنی را در ساختار کشتی به گونهای جای دهند که همچنان انتظارات عملیاتی صنعت گردشگری دریایی برآورده شود.
طراحی چنین کشتیای مستلزم تغییرات گسترده در روشهای سنتی کشتیسازی بوده است. هیدروژن باید در شرایطی کاملاً کنترلشده نگهداری شود و معمولاً به صورت فشرده یا مایع ذخیره میشود. به همین دلیل به سامانههای ویژهای برای نگهداری و پایدار نگه داشتن آن نیاز است تا از نشت یا خطرات احتمالی جلوگیری شود. این موضوع بر چیدمان داخلی کشتی، دستورالعملهای ایمنی و حتی تجهیزات بندری تأثیر میگذارد. کارخانههای کشتیسازی که روی شناورهای مجهز به هیدروژن کار میکنند ناچارند بخشهای ذخیرهسازی مقاوم، سامانههای نظارت پیشرفته و سازوکارهای واکنش اضطراری را در طراحی خود لحاظ کنند که از استانداردهای مورد استفاده برای سوختهای متداول سختگیرانهتر است.
علاوه بر چالشهای مهندسی، زنجیره تأمین سوخت هیدروژن نیز موضوع مهمی به شمار میرود. برخلاف سوختهای متداول دریایی که در بیشتر بنادر بزرگ جهان بهراحتی در دسترس هستند، زیرساخت توزیع هیدروژن هنوز در مراحل ابتدایی توسعه قرار دارد. بنادر باید تأسیسات ذخیرهسازی ویژه، تجهیزات سوخترسانی و سامانههای مدیریت ایمنی را ایجاد کنند تا کشتیهای هیدروژنی بتوانند بهطور منظم فعالیت داشته باشند. به همین دلیل احتمال دارد مسیرهای اولیه چنین کشتیهایی بیشتر در مناطقی متمرکز باشد که شبکه تأمین هیدروژن در حال شکلگیری است.
ظهور سامانههای پیشران مبتنی بر هیدروژن همزمان با بررسی گزینههای کمآلاینده دیگر در صنعت دریایی رخ میدهد. گاز طبیعی مایع، متانول، آمونیاک و انواع سوختهای زیستی پیشرفته نیز بهعنوان جایگزینهای بالقوه برای سوختهای سنتی مطرح هستند. هر یک از این گزینهها مزایا و محدودیتهای خاص خود را دارند؛ از جمله میزان کاهش انتشار آلایندهها، چگالی انرژی، دسترسی زیرساختها و هزینههای اقتصادی. در میان این گزینهها، هیدروژن اغلب بهعنوان یکی از امیدبخشترین راهکارها از نظر زیستمحیطی شناخته میشود، هرچند در حال حاضر نیازمند سرمایهگذاری فناورانه و آمادگی زیرساختی بیشتری است.
فشارهای مقرراتی نیز نقش مهمی در تسریع این تحولات داشتهاند. سازمانهای بینالمللی دریایی و نهادهای منطقهای در سالهای اخیر استانداردهای سختگیرانهتری برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای از کشتیها معرفی کردهاند. اهداف مربوط به کاهش شدت کربن، الزامهای گزارشدهی انتشار و مقررات زیستمحیطی جدید بهطور فزایندهای بر تصمیمهای عملیاتی شرکتهای فعال در این صنعت اثر میگذارند. شرکتهای کروز بهویژه به دلیل حضور چشمگیر در مناطق گردشگری با نظارت عمومی بیشتری روبهرو هستند.
در چنین فضایی، شرکتهایی که ناوگان بزرگ مسافربری را اداره میکنند بهتدریج ملاحظات زیستمحیطی را در برنامهریزیهای بلندمدت خود وارد کردهاند. سرمایهگذاری در سامانههای پیشران جایگزین اکنون بخشی از راهبردهای گستردهتری محسوب میشود که هدف آن حفظ رقابتپذیری در بازاری است که عملکرد زیستمحیطی به عامل مهمی در دریافت مجوزهای قانونی و همچنین درک و برداشت مشتریان تبدیل شده است.
پروژه وایکینگ لیبرا نمونهای از تبدیل این فشارها به نتایج مهندسی ملموس است. استفاده از پیشران هیدروژنی در این کشتی نشان میدهد طراحی کشتیهای کروز میتواند در پاسخ به مطالبات زیستمحیطی تکامل یابد بدون آنکه اندازه کشتی یا سطح خدمات مورد انتظار مسافران کاهش یابد. ناظران صنعت معتقدند چنین پروژههایی تجربههای فنی ارزشمندی ایجاد میکنند که ممکن است بر طراحی نسل بعدی کشتیها تأثیر بگذارد.
فراتر از ملاحظات زیستمحیطی، استفاده از هیدروژن پیامدهای اقتصادی جدیدی نیز به همراه دارد. هزینه تولید هیدروژن بسته به منبع انرژی مورد استفاده برای تولید آن بسیار متفاوت است. هیدروژنی که با استفاده از برق تجدیدپذیر تولید میشود و معمولاً «هیدروژن سبز» نامیده میشود بیشترین میزان کاهش انتشار را به همراه دارد، اما در حال حاضر هزینه آن نسبت به سوختهای سنتی بیشتر است. با افزایش ظرفیت تولید و پیشرفت فناوری، بسیاری از تحلیلگران انتظار دارند هزینهها در سالهای آینده کاهش یابد.
در نتیجه شرکتهای کشتیرانی با یک محاسبه راهبردی روبهرو هستند. سرمایهگذاری زودهنگام در سامانههای هیدروژنی ممکن است هزینههای اولیه بیشتری داشته باشد، اما در مقابل میتواند امکان تطبیق آسانتر با مقررات زیستمحیطی آینده و سازوکارهای احتمالی قیمتگذاری کربن را فراهم کند. علاوه بر این، پذیرش زودهنگام چنین فناوریهایی تجربه عملیاتی ارزشمندی در اختیار شرکتها قرار میدهد؛ تجربهای که با تغییر تدریجی استانداردهای سوخت در صنعت دریایی اهمیت بیشتری پیدا خواهد کرد.
ورود کشتیهای کروز هیدروژنی همچنین میتواند بر صنایع مرتبط نیز اثر بگذارد؛ از جمله سازمانهای بندری، کارخانههای کشتیسازی، تأمینکنندگان انرژی و تولیدکنندگان تجهیزات. بنادری که قصد پذیرش چنین کشتیهایی را دارند باید روشهای جدید سوخترسانی و دستورالعملهای ایمنی تازهای تدوین کنند. در همین حال کارخانههای کشتیسازی نیز باید استانداردهای طراحی مربوط به ذخیرهسازی هیدروژن و ادغام سامانههای پیشران را تکامل دهند. شرکتهایی که در حوزه سلول سوختی، سامانههای ذخیرهسازی برودتی و فناوریهای جابهجایی هیدروژن فعالیت میکنند نیز ممکن است با افزایش تقاضا روبهرو شوند.
با این حال گسترش پیشران هیدروژنی همچنان به رفع چند مانع مهم وابسته است. تولید هیدروژن در مقیاس بزرگ، ایجاد شبکههای توزیع ایمن در سطح جهانی و تدوین مقررات ایمنی هماهنگ در سطح بینالمللی از جمله پیشنیازهای اساسی برای استفاده گسترده در صنعت دریایی هستند. مؤسسات پژوهشی، شرکتهای کشتیرانی و نهادهای دولتی در حال اجرای برنامههای آزمایشی و پروژههای نمایشی مختلفی هستند تا راهکارهایی برای این چالشها پیدا کنند.
در بخش کشتیهای کروز نیز ایمنی مسافران و قابلیت اطمینان عملیات از مهمترین اولویتها محسوب میشود. سامانههای هیدروژنی باید آزمونهای سختگیرانهای را پشت سر بگذارند تا اطمینان حاصل شود فرایند ذخیرهسازی سوخت و تبدیل انرژی در محیط دریایی ــ که با لرزش، تغییرات دما و دورههای طولانی فعالیت همراه است ــ بهصورت ایمن انجام میشود.
با وجود این پیچیدگیها، بسیاری از تحلیلگران صنعت معتقدند معرفی کشتی وایکینگ لیبرا نشانهای است از اینکه فناوری پیشران هیدروژنی در حال عبور از مرحله بحثهای نظری و ورود به مرحله کاربرد عملی است. حتی اگر در ابتدا تعداد چنین کشتیهایی محدود باشد، عملکرد آنها اطلاعات مهمی درباره کارایی، نیازهای تعمیر و نگهداری و امکانپذیری اقتصادی فراهم خواهد کرد.
در حال حاضر صنعت دریایی با دقت تجربه عملیاتی کشتیهای مجهز به هیدروژن را دنبال میکند. درسهایی که از این پروژههای اولیه به دست میآید میتواند بر ساخت کشتیهای آینده، مقررات نظارتی و تصمیمهای سرمایهگذاری در سراسر بخش کشتیرانی جهان اثر بگذارد.
برای بخشهایی که با تأمین سوخت دریایی ارتباط دارند ــ از جمله پالایشگاههای نفت و محصولاتی مانند آسفالت که در زیرساختهای بندری و حملونقل مورد استفاده قرار میگیرند ــ تغییر در الگوهای تقاضای انرژی در کشتیرانی ممکن است بهتدریج بر برنامهریزی صنعتی اثر بگذارد. دگرگونی در الگوی مصرف سوخت میتواند بر نحوه فعالیت پالایشگاهها تأثیر بگذارد و توسعه زیرساخت هیدروژن نیز احتمالاً به تأسیسات لجستیکی تازهای در بنادر بزرگ نیاز خواهد داشت.
در حالی که شرکتهای کشتیرانی در حال ارزیابی راهبردهای بلندمدت ناوگان خود هستند، ظهور کشتیهایی مانند وایکینگ لیبرا نشاندهنده تحولی مهم در فناوری دریایی است. پیشران هیدروژنی دیگر صرفاً به آزمایشگاههای پژوهشی یا شناورهای کوچک نمایشی محدود نیست، بلکه اکنون در کشتیهای تجاری بزرگی که برای مسیرهای بینالمللی و ظرفیت بالای مسافر طراحی شدهاند نیز دیده میشود.
در سالهای آینده عملکرد این کشتیهای اولیه احتمالاً تعیین خواهد کرد که فناوریهای مشابه با چه سرعتی در سراسر صنعت دریایی گسترش مییابند. چه هیدروژن به سوخت غالب تبدیل شود و چه تنها یکی از چند گزینه موجود باقی بماند، ورود چنین کشتیهایی نشان میدهد جستوجو برای سامانههای انرژی پاکتر در حملونقل دریایی وارد مرحلهای تازه از اجرا شده است.
