日本商船三井正在推进名为“Wind Hunter”的“氢能生产船”的开发。这艘新概念船利用海上风力作为推进能源,通过风帆的技术,在航行过程中在船内生产氢气,然后向船舶或陆地消费地供应。
公司计划在2026年至2027年建造中型氢气生产船,并验证大型商用船的经济性和安全航行性。为实现这一目标,现在正在东京湾进行12米长小型游艇“Winds Maru”的实证试验。2024年5月,在日本东京都主办的“SusHi Tech Tokyo”展览上,该船首次向公众展示。
“Wind Hunter”本质上是利用海上风力生产无CO2(二氧化碳)排放的绿色氢气,然后储存在船内并运送到陆地的“移动海上风力发电”和“氢燃料生产设备”的混合型设施。
该船利用风力航行,同时使用水下涡轮机发电,通过电解海水产生的纯净水来生产氢气。然后将这种氢气与甲苯进行化学反应,转化为常温常压下的液态甲基环己烷(MCH),储存在船内油箱中,最后作为能源基地向日本各地供应。
在强风时,船会展开帆以利用风力航行,但在风力较弱的海域,会收起帆,从储存油箱中提取MCH中的氢气,将氢气投入燃料电池产生电力,驱动推进螺旋桨,从而产生推进力。因此,据说在整个航行过程中能够实现不排放GHG(温室气体)的完全零排放。
商船三井技术单元技术研究所的岛健太郎所长解释了MCH的优势,即“不需要新的基础设施”。例如,如果试图将液态氢或氨运送到陆地,就需要特殊的基础设施,如装卸设备,但MCH可以使用现有的汽油基础设施。日本石油行业也有公司作为“脱碳行动”的一部分研究MCH。
“Wind Hunter”利用船上生产的氢气和现有基础设施的优势,可以向日本地方和偏远岛屿供应氢能源。此外,如果仅通过在日本近海航行就能获得氢能源,日本就可以一定程度上减少能源进口。
商船三井集团提出了到2050年实现温室气体GHG实际零排放的目标,并计划利用该船的技术构建环保的氢供应链。作为这些计划的第一步,目前正在进行“Winds Maru”的实证。
该船配备了水下涡轮机、水电解装置、氢添加和脱氢反应装置、燃料电池、电动马达等,虽然是小型游艇,但已经具备了“Wind Hunter”构想的氢气生产和MCH储存能力。商船三井在2021年在日本长崎县进行的实证实验中成功实现了这一系列流程。
Wind Hunter项目已被东京都的“东京湾eSG项目”选中,计划从2025年初到2026年3月,在东京湾及周边海域进行一系列实证,包括绿色氢气生产、MCH船上储存、海洋森林竞技场的陆上卸载、氢气供应等。
在这次“Winds Maru”在东京湾的实证试验中,将进一步增强该船的氢气生产功能。具体来说,将增强发电机,将MCH储存油箱的容量从1升增加到最大40升,并考虑拆除船尾的蓄电池,改用锂离子电池。
岛所长表示:“我们计划在2030年推出商用船。在那之前,我们希望在2026年或2027年左右建造一艘大型实证船。目前,我们正在与工程公司进行详细设计,并希望在年内以某种形式展示出来。”