欧盟资助的HyMethShip项目开发了一个系统，该系统创新地结合了膜反应器、CO 2捕获系统、CO 2和甲醇存储系统以及氢燃料内燃机来为船舶提供动力。
根据欧洲环境署 (EEA) 的数据，海运占欧盟总碳排放量的 3% 以上。仅在 2019 年，CO 2的排放量就达到了 1.44 亿吨。由于贸易量的急剧增长，航运多年来一直是增长最快的温室气体排放源之一。因此，世界各地的造船商和运营商都在寻找以燃油或柴油为动力的传统船舶发动机的环保替代品。
在 HyMethShip 项目中，弗劳恩霍夫陶瓷技术和系统研究所 IKTS 的研究人员与许多合作伙伴合作。位于奥地利格拉茨的大型发动机能力中心 (LEC) 负责项目的整体协调，而位于因斯布鲁克的初创公司 SES-HyDepot eU 则运营小型测试设施以验证基础技术流程。
在这个概念中，船舶在港口加注甲醇。在船上，氢气通过蒸汽重整过程从甲醇中获得，并用于船舶推进。
该系统的技术核心是反应堆。甲醇与水混合，然后通过加热蒸发并送入预热的反应器，甲醇和水的混合物在反应器中转化为氢气和CO2。
在氢分离和反应器工程方面，Fraunhofer IKTS 能够贡献其在膜工艺技术方面的多年经验。弗劳恩霍夫的研究人员开发了一种涂有碳的陶瓷膜。氢分子通过膜的极细孔逸出，而较大的二氧化碳气体分子被保留。在这个过程中，氢气的纯度达到了 90% 以上。
然后将其送入发动机，通过在传统内燃机中燃烧来驱动发动机，并且绝对不会产生对气候有害的废气。
项目中使用的流程概念包括优化系统的两个附加设计元素。首先，发动机的废热用于加热反应堆，显着提高了系统的效率。其次，剩余的二氧化碳在反应器下游返回到流体状态，并送入空的甲醇罐中。当船到达港口时，CO2被送入罐中，然后可用于下一个甲醇合成过程。
在开发过程中，技术挑战之一是扩大陶瓷膜，以便它们可以用于船舶发动机所需的推进环境中。研究人员设法将膜从其最初的105毫米长度扩展到500毫米，从而使发动机的推进力达到 1 兆瓦。中期目标是开发20兆瓦及以上的推进系统。
零排放推进系统将是在两个港口之间航行固定路线的渡轮的理想选择，每个港口都有自己的甲醇加气站。然而，该技术也可能是集装箱船和游轮的一个有吸引力的未来解决方案。获 取 更多前沿科技 研究 进展访问：https://byteclicks.com
反应器模块中的集成膜将氢气与二氧化碳分离
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