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瑞士研發游輪用燃料動力電池系統 運轉效率75%

鉅大LARGE  |  點擊量:743次  |  2021年07月22日  

低污染、高效率與壽命長為燃料動力電池知名宣傳標語,這些因素也幫燃料動力電池粘貼環保的象征,而最近該電池也被瑞士洛桑聯邦理工學院科學家(EPFL)相中,他們已研發出適用于大型游輪的燃料動力電池系統,大幅降低游輪碳排放之余,運轉效率更高達75%。


航運業用油與碳排放量非常高,二氧化碳排放量占全球的2.2%,不過最近它們正面對能源轉型的挑戰,聯合國國際海事組織2018年四月完成協議,2050年前全球船只二氧化碳排放量非得要比2008年減少50%,這讓各家廠商得舍棄過去低成本、高污染的重質燃料油,開始設計新型船隊。


但是是什么低排碳的能源技術適合游輪?有別于貨輪或是其他商用船只、能源僅用于推動船舶前進,游輪設有舞池、餐廳、游樂設施與各式豪華的房間,耗電量非常大,而目前鋰離子電池續航力無法讓游輪完成一次旅游,氫燃料動力電池雖然容量可量身訂做,但電池體積基本上會占去游輪三分之一的空間,顯然這兩項都不適合。


對此,EPFL團隊決定采用固態氧化物燃料動力電池(SOFC),該技術是由固態氧化物或陶瓷電解質組成的高效、低排放設備,雖然它們得在高溫環境下運行、啟動時間更長達20小時,但對游輪來說這并不是個太大的問題。


為了善加利用SOFC電池的能量,研究團隊也加以改良電池系統,致力將燃料動力電池多余的能量轉換成氫氣,這樣一來郵輪就有更多的能源可使用。目前EPFL已研發出全新的SOFC電池,相較于會排出大量二氧化碳、氮氧化物的傳統柴油發動機,新電池不僅只會排出碳與水,電池效率更高達75%,而一般的柴油機效率最高也不到50%。

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只不過關于新技術來說,成本一如往常是個大挑戰,EPFL工業制程與能源系統工程研究員Francescobaldi表示,燃料動力電池的加工成本是傳統發動機的10倍,但預期將來,若未來需求新增,價格就會逐漸下降,攤提成本之后,應當只會比傳統柴油機還要貴20-30%。


看好燃料動力電池系統的低污染、高效率優點,不少廠商也開始采用該系列電池為船只供應電力,像是臺灣在2014年于日月潭推出搭配鋰離子電池、質子交換燃料動力電池與太陽能的觀光客船“希望之星”;有些廠商則運用其他綠色技術來降低碳排放,就好比挪威游輪公司海達路德(Hurtigruten)2018年便計劃用死魚、廚余等有機廢棄物萌生沼氣,再將沼氣液化成游輪所需的燃料,更矢言在2021年完成目標。


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