Finská společnost Wärtsilä je známá jako výrobce gargantuovských spalovacích motorů, kterým kraluje model Wärtsilä RT-flex96C. Je to největší pístový motor na světě. Příšera o výšce asi 14 metrů, délce 27 metrů, váze přes 2 300 tun a nezměrném výkonu přes 80 MW (asi 110 tisíc koňských sil), která spaluje těžký topný olej, substanci připomínající černé svědomí ropného průmyslu, určená k pohonu největších kontejnerových lodí.
Jeho o něco skromnějším sourozencem je motor Wärtsilä 31 o rozměrech „pouhých“ cca 5 krát 9 metrů a výkonu zhruba 4,6 až 10,4 MW, podle konfigurace a otáček. Tento motor, který se montuje do tankerů a kontejnerových lodí, byl doposud dostupný v dieselové, plynové a smíšené variantě, tedy pouze pro fosilní paliva. Má na svém kontě superlativy, například zápis do Guinessových rekordů coby nejúčinnější čtyřtaktní lodní motor, jaký byl kdy vyroben ve své třídě.
Wärtsilä očividně naskočili na vlnu čisté energie. Vyvinuli dvě nové varianty motoru Wärtsilä 31, které počítají s vodíkem jako palivem. Wärtsilä 31SG-H2 je „motor připravený na vodík“ (hydrogen-ready engine). Pohání ho zemní plyn anebo směs s až 25 procenty vodíku. Zároveň je možné tento motor relativně snadno konvertovat na stoprocentní vodík. Druhou variantou je Wärtsilä 31H2, tedy „vodíkový motor“ (pure hydrogen engine), který může spalovat buď čistý vodík, nebo také zemní plyn.
Až budou tyto motory vyrobeny a pustí se do práce, měly by se stát největšími vodíkem poháněnými generátory světa. Má to, ale háček. Pro jejich provoz musí být k dispozici dostatečné množství vodíku, pochopitelně zeleného, jinak by to moc nemělo smysl. Jak říká ředitel Wärtsilä Energy Anders Lindberg, v otázce paliva jsou realisty a počítají s tím, že zřejmě ještě potrvá, než bude možné opustit fosilní paliva, jako je zemní plyn, a přejít na pohony založené výhradně na čisté energii.
Wärtsilä už rovněž připravili koncept vodíkové elektrárny, v níž bude jako generátor fungovat motor Wärtsilä 31 poháněný vodíkem. Tento koncept již prošel 1. fází certifikace organizací TÜV SÜD, která je zaměřená ochranu lidí a životního prostředí. Wärtsilä očekávají, že zmíněné motory, které buď zčásti, nebo plně pohání vodík, budou pro zákazníky připraveny v roce 2026.
Video: World’s first large-scale 100% hydrogen engine power plant | Wärtsilä
Literatura
Malé modulární reaktory slibují ekonomickou produkci vodíku
Autor: Stanislav Mihulka (16.12.2020)
Kanada vybuduje výkonnou hydroelektrárnu na výrobu vodíku
Autor: Stanislav Mihulka (24.01.2021)
Důmyslný modernizační systém předělá dieselový motor na 90% vodíkový pohon
Autor: Stanislav Mihulka (16.10.2022)
Diskuze:
Petr Slachta,2024-06-27 15:13:24
"Příšera o výšce asi 14 metrů, délce 27 metrů, váze přes 2 300 tun"
vs.
"Jeho o něco skromnějším sourozencem je motor Wärtsilä 31 o rozměrech „pouhých“ cca 5 krát 9 metrů "
Nevím, školy na to nemám, ale něco co je takhle mnohem menší, bych si myslel, že bude i mnohem lehčí.
Ale to je jedno. Pořád to asi bude strašně moc tun oceli.
Ucinnost
Jiri Tesitel,2024-06-26 23:07:35
Je to velky motor, ucinnost bude asi vyssi nez u mnoha malych, ale jak je to v porovnani s plynovou turbinou? Neni nakonec ucinnejsi ten vodik palit v "uhelne" elektrarne a roztacet turbinu parou?
Re: Ucinnost
D@1imi1 Hrušk@,2024-06-27 00:21:53
Pochybuji. Respektive ono se vysokých účinností dosahuje u paroplynových elektráren tím, že teplota spalin je dost vysoká a slouží ještě k ohřevu v parním cyklu. Souhrná účinnost je pak znatelně přes 50%. Ale zase tím roste složitost a klesá flexibilita (delší náběh na plný výkon).
Re: Re: Ucinnost
Kamil Kubu,2024-06-27 11:07:58
Samotná turbína má účinnost lehce přes 40%. V optimálním režimu kombinovaného cyklu se pak blíží účinnost celého soustrojí k 70%, podle zaznamenaných rekordů z posledních let. Ve špičkovém provozu tedy asi bude mít ten motor výhodu, v základním zatížení se uplatní spíše v kogeneraci. Ale v baseloadu zase asi nebudeme pálit vodík. I když, kdo ví.
Neřeším uhlíkovou stopu
D@1imi1 Hrušk@,2024-06-26 22:36:14
Ale jak předělat vznětový motor z mazutu na 100% vodík, musí být z inženýrského hlediska docela zajímavé. Vodík, přestože je dost výbušný, má navzdory intuici dost vysokou teplotu vznícení - 572°C při atmosferickém tlaku. V porovnání nafta má pouhých 220°C. Hodnotu pro mazut jsem nenašel, ale asi to nebude o moc víc. U vodíku bych naopak čekal, že bude mít mnohem větší sklon detonovat než kapénky mazutu. Takže ta úprava nebude úplně triviální (jako když se zážehový motor předělává např. na CNG). U zážehového se o zapálení stará jiskra.
V roce 2007 jsem četl o vznětových motorech uzpůsobených pro kogeneraci ze skládkového plynu či bioplynu, ty ale potřebovaly k provozu malé množství nafty (zhruba 10%), která se vstříkovala do válce právě kvůli vznětu.
Jak bezuhlíkové!
Martin Novák2,2024-06-26 20:05:06
2300 tun vysokozpracované oceli, k tomu další stovky tisíc, ne-li miliony tun v OZE, rozkladu vody a uložení vodíku. Samé energeticky "nenáročné" materiály jako například polovodičový křemík.
Zajímala by mě energetická návratnost systému, by voko bych řekl že to vrátí míň než dvojnásobek vložené energie. Což je méně než je potřeba na reálnou obnovou systému.
Re: Jak bezuhlíkové!
F M,2024-06-26 22:32:51
Tak oni si alespoň nehrají na to, že spasí svět, tedy články nejsou tak strašně agresivní. Možná je to proto, že ty motory jsou plynové a ta možnost spalování vodíku je tam do budoucna a nemusí být nikdy využita. Jestli to dobře chápu, tak ten druhý obsahuje "jen" nějaké části navíc, které mu zajišťují tu možnost spalovat čistý vodík a k tomu nedovylepšenému se dají dodatečně dokoupit. Nevím jak dlouho může takový motor běhat, možná i desítky let? Otázka je navýšení ceny, to (jen tipuji) bude podle mne jen zlomkové (pro ten "nedodělaný" i zanedbatelné), pokud ano, pro kupce to bude bonus v potenciálu.
Ty elektrárny, no myslím, že to bude ekologičtější než palivové články (což je vzhledem k efektivitě smutné). Nevyloučil bych možnost, že si tímto otvírají/drží dveře směrem k prodeji plynových elektráren, tam možná někdo čeká v EU boom. Otázka financování toho pilotu?
Re: Re: Jak bezuhlíkové!
D@1imi1 Hrušk@,2024-06-26 22:46:15
Námořní dopravci jsou tlačeni k přechodu od fosilů. Ten motor na více druhů paliva je IMHO pojistka, kdyby se banky šprajcly a odmítly finanční služby dopravcům, kteří do fosilních technologií investují. Pro Wärtsilu to kombinované palivo potom může být otázkou přežití.
Re: Re: Re: Jak bezuhlíkové!
Martin Novák2,2024-06-27 09:09:56
Pro dopravce je tenhle motor ideální. Na vodíkový motor jim banka půjčí - a pak se tam dá spalovat plyn nebo mazut - to už nikdo kontrolovat nebude.
Re: Re: Re: Re: Jak bezuhlíkové!
Jiří Kocurek,2024-06-28 01:00:41
Vcelku jednoduchá kontrola je v přísatvu, kde nabírá palivo a jaké. Přičemž nevěřím, že se z CNG na mazut bude dát přepínat jako LPG a beznín v autě.
Re: Re: Re: Re: Re: Jak bezuhlíkové!
F M,2024-06-28 10:39:58
Zde to již jde pouze na plyn, do toho "nedodělku" se dá přidávat vodík (do 25%, do toho druhého může jít i čistý. Ale výrobce historicky vychází z motorů na lecos.
U jiného "Vynikající flexibilita paliva – možnost přechodu na různá paliva (včetně nafty a LNG) a bezproblémové přepínání mezi nimi." Stále mají i motory na topné oleje.
Re: Jak bezuhlíkové!
Petr Slachta,2024-06-27 05:07:48
Hned na začátku máte chybu 2300 tun je ten jiný motor. Tohle by mohlo mít třeba "jen" čtvrtinu.
Re: Re: Jak bezuhlíkové!
Martin Novák2,2024-06-27 09:07:51
Nebo podle stejného principu (výcuc z prstu) čtyřnásobek. Pokud by údaj nebyl výhodný nebyl by uveden. Jestli z principu spalování vodíku něco vychází tak je to že by to mělo být spíš víc, vodík je mnohem náchylnější k detonacím než uhlovodíky. Ale jinde říkají že vodík je možné spalovat v jakémkoliv benzínovém motoru prakticky bez úpravy (programování řídící jednotky a sání - jako propan).
Životnost ovšem asi bude podstatně kratší - vyšší rázy, agresivnější prostředí, vyšší teplota spalování.
Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni
