EN Environmental efficiency in the life cycle of vessels, including hydrogen-powered ones – a review of LCA studies

2024

Kwartalnik Krakowskiego Towarzystwa Technicznego

Rocznik: 2024 | Numer: nr 197

artykuł naukowy

polski

PL Artykuł wpisuje się w obszar zarzadzania cyklem życia (ang, Life Cycle Management) i prezentuje przykłady stosowania techniki zarządzania środowiskowego – LCA (ang. Life Cycle Assessment). Problem oddziaływań środowiskowych związanych z realizacją procesów transportowych w środowisku wodnym – zwłaszcza morskim – jest od wielu lat szeroko dyskutowany. Jakkolwiek transport morski odpowiada za ponad 13% wszystkich emisji gazów cieplarnianych pochodzących z sektora transportu w UE, ten rodzaj transportu wypada zdecydowanie najkorzystniej w porównaniu z innymi (np. transportem lotniczym czy drogowym). W artykule skupiono się na krytycznym przeglądzie źródeł traktujących o wpływie na środowisko cykli życia jednostek pływających, w tym również realizowanych przez nie procesów transportowych. Przegląd obejmował rozmaite jednostki pływające, różniące się (1) wielkością – od prawie 170 m długości w przypadku promów wycieczkowych do małych jednostek rekreacyjnych o długości kilku metrów, (2) konstrukcją – jednostki jednokadłubowe i katamarany, (3) użytymi materiałami konstrukcji kadłubów – stal, aluminium, kompozyty GFRP, CFRP, oraz (4) systemami zasilania – ON, LNG, wodorowe i elektryczne. W każdym przypadku zidentyfikowano raportowane przez autorów publikacji źródłowych „punkty krytyczne” charakterystyczne dla prowadzonych analiz. Z przeglądu wynika, iż większość autorów zgodnie diagnozuje etap eksploatacji jako silnie dominujący ze względu na poziom obciążeń środowiskowych. W tym obszarze obiecującą alternatywą wydaje się wykorzystanie wodoru – zwłaszcza zielonego – jako paliwa w generatorach spalinowych oraz surowca do produkcji energii elektrycznej. W zakresie produkcji jednostek pływających wyniki badań wykazują korzyści środowiskowe związane ze stosowaniem materiałów metalowych (stal, aluminium) w porównaniu z kompozytami tworzywowymi, zwłaszcza wykorzystującymi włókna węglowe. Te aspekty stają się szczególnie istotne w przypadku stosowania wodoru, gdyż bezpośrednie oddziaływania etapu użytkowania są w tym przypadku niższe, co uwydatnia rolę spektrum oddziaływań produkcyjnych.

EN The paper is in the field of life cycle management and examples of using the environmental management technique – life cycle assessment (LCA) have been presented. The problem of environmental impacts related to the implementation of water – especially sea – transport processes has been widely discussed for many years. Although maritime transport is responsible for over 13% of all greenhouse gases emissions from the transport sector in the EU, this mode of transport is definitely the most environmentally friendly compared to others (e.g. air or road). The paper focuses on a critical review of publications describing the environmental impacts of the life cycles of vessels, including the transport processes implemented. The review refers to various vessels, differing in (1) size – from almost 170 m of length in the case of cruise ferries to small recreational boats with a length of several meters, (2) construction – single-hull vessels and catamarans, (3) hull construction materials used – steel, aluminum, GFRP, CFRP and other composites, and (4) power systems - diesel, LNG, hydrogen and electric. In case of each analysis, the hotspots reported by the authors of the source publications are identified and described. The review shows that most authors unanimously diagnose the use phase stage as being strongly dominant in relation to the level of environmental burdens. In this area, the use of hydrogen (especially “green” hydrogen), equally as a fuel in powertrains and a raw material for the production of electricity in generators, seems to be an environmentally promising alternative. In the field of watercraft production, the results of all research show environmental benefits related to the use of metal materials (steel, aluminum) compared to plastic composites, especially those using carbon fibers. These aspects become particularly important when using hydrogen, because the direct impacts of the use phase are lower in this case, which highlights the role of the spectrum of production-related loads.

3 - 10

http://ktt.net.pl/wp-content/uploads/2024/04/KTT-197-.pdf#page=3

witryna wydawcy

ostateczna wersja opublikowana

w momencie opublikowania

20