Zaloguj

Energia wodoru – nie tylko dla Orki

W ramach programu Orka HD KSOE może zaoferować kilka projektów okrętów podwodnych, w tym KSS-III PL (bazujący na sprawdzonym KSS-III Batch 1, budowanym seryjnie dla Marynarki Wojennej Republiki Korei).

W ramach programu Orka HD KSOE może zaoferować kilka projektów okrętów podwodnych, w tym KSS-III PL (bazujący na sprawdzonym KSS-III Batch 1, budowanym seryjnie dla Marynarki Wojennej Republiki Korei).

Energia wodoru – nie tylko dla Orki

Program pozyskania okrętu podwodnego nowego typu pod kryptonimem Orka zainteresował głównych światowych producentów jednostek tej klasy. Większość z nich oferuje projekt okrętu wyposażonego w napęd, działający bez dostępu powietrza atmosferycznego AIP (Air Independent Propulsion). Niemal każdy z tych systemów potrzebuje wodoru, jako jednego z zasadniczych reagentów, do prawidłowej pracy, której efektem jest wytworzenie energii elektrycznej. Ten fakt obrazuje, jak istotnym czynnikiem jest dostarczenie wodoru i bezpieczne obchodzenie się z nim. Jednak nie każdy producent okrętu podwodnego z AIP może zapewnić kompletne rozwiązanie w tym obszarze. Co więcej, gaz ten to także podstawa przyszłych „zielonych” systemów energetycznych o zastosowaniach nie tylko militarnych.

System AIP jest obecnie w zasadzie standardem w przypadku okrętów podwodnych z napędem konwencjonalnym. Eliminuje on konieczność wychodzenia zanurzonej jednostki na głębokość peryskopową w celu ładowania baterii akumulatorów pod chrapami, przy pracującym generatorze prądu napędzanym silnikiem spalinowym. Ponadto system AIP zapewnia długotrwałe i nieprzerwane przebywanie jednostki w zanurzeniu. Niektóre floty nie przywiązują dużej wagi do AIP, ale dotyczy to marynarek wojennych operujących na „błękitnych wodach”. Przykładem mogą być Japońskie Morskie Siły Samoobrony, czy ostatnio holenderska Koninklijke Marine.

Zupełnie inaczej sprawa wygląda na Bałtyku, akwenie o skomplikowanej hydrologii, niskozasolonym, zanieczyszczonym i – na większości obszaru – płytkim. Przy tym potencjalny przeciwnik zna doskonale to morze, i wie, gdzie są optymalne rejony do operowania okrętów podwodnych. W takich warunkach AIP jest w zasadzie systemem nieodzownym, którego nie zastąpią same baterie ogniw litowo-jonowych.

❚ Kompleksowe rozwiązanie HD KSOE

W czerwcu 2019 r. w ramach koncernu HD Hyundai Group z Republiki Korei powstała spółka HD Korea Shipbuilding & Offshore Engineering (KSOE) o strukturze holdingowej, aby kontrolować stocznie i firmy offshore’owe grupy (Hyundai Heavy Industries, Hyundai Mipo Dockyard, Samho Heavy Industries, Hyundai Energy Solutions, Hyundai Heavy Industries MOS). Od rozpoczęcia działalności stoczniowej w 1972 r. Hyundai Heavy Industries, Hyundai Mipo Dockyard i Hyundai Samho Heavy Industries wspólnie rozwinęły się, stając się światowym liderem przemysłu stoczniowego.

KSOE i jej spółki zależne zajmujące się budową statków i okrętów oraz gałęzią offshore (produkcja urządzeń do pracy na morzu) utrzymują czołową pozycję na świecie w branży stoczniowej, opierając się na dobrze ugruntowanych możliwościach inżynierskich i doświadczeniu.

Ciekawą propozycją jest nowy projekt okrętu podwodnego HDS-2300. Zgodnie z koncepcją HD KSOE jego rozwój, a później produkcja na potrzeby Marynarki Wojennej RP, miałyby odbywać się w ramach koreańsko-polskiego programu badawczo-rozwojowego.

Ciekawą propozycją jest nowy projekt okrętu podwodnego HDS-2300. Zgodnie z koncepcją HD KSOE jego rozwój, a później produkcja na potrzeby Marynarki Wojennej RP, miałyby odbywać się w ramach koreańsko-polskiego programu badawczo-rozwojowego.

Obecnie Hyundai Heavy Industries, jako część KSOE, jest w czołówce firm projektujących i produkujących jednostki wojenne różnych klas. Rozpoczynając zaangażowanie w rozwój pierwszych rodzimych, południowokoreańskich okrętów, fregat typu Ulsan w 1975 r., był pionierem w zakresie niezależności Republiki Korei w tej dziedzinie. Do tej pory HHI dostarczył ponad 60 jednostek, w tym: niszczyciele rakietowe z systemem walki Aegis, fregaty nowej generacji, korwety i patrolowce, a także okręty podwodne kilku typów.

Dzięki 40-letniemu doświadczeniu i opanowanej technologii w sektorze budowy okrętów wojennych, dywizja stała się jednym z czołowych światowych graczy w zakresie budowy jednostek pływających dla sił morskich i nadal rozszerza swoją obecność na rynku globalnym, o czym świadczą kontrakty dla flot: Nowej Zelandii, Bangladeszu, Wenezueli i Filipin.

Energia wodoru – nie tylko dla Orki

W ramach programu Orka południowokoreańska firma może zaproponować nawet kilka projektów okrętów podwodnych. Rdzeń oferty stanowią projekty KSS-III PL (bazujący na sprawdzonym KSS-III Batch 1, budowanym seryjnie dla Marynarki Wojennej Republiki Korei) i zupełnie nowy HDS-2300. Ponadto portfolio HHI obejmuje szereg innych, mniejszych jednostek:
HDS-1500, HDS-700 i HDS-500. Szerzej na ten temat pisaliśmy w „Wojsku i Technice” 8/2024.

Zarówno KSS-III PL, jak i HDS-2300 są wyposażone w sprawdzony system AIP. Wykorzystuje on ogniwa paliwowe PEM (Polymer Electrolyte Membrane) z membraną polimerową. Wytwarzanie energii elektrycznej następuje w nich w procesie chemicznym poprzez syntezę tlenu i wodoru. Produktem ubocznym tej reakcji jest ciepła woda.

Proces jest bezgłośny i nie wymaga dodatkowych energochłonnych urządzeń wspomagających, które mogłyby generować zgubne dla okrętu podwodnego dźwięki oraz drgania. Niezbędny do reakcji tlen przechowywany jest w stanie ciekłym w zbiorniku kriogenicznym. Drugim niezbędnym reagentem jest wodór. Powyższa zasada dotyczy większości systemów AIP oferowanych przez firmy konkurujące w ramach polskiego programu okrętu podwodnego.

To, co wyróżnia HD KSOE na tle innych oferentów, to fakt, że południowokoreańska spółka jest światowym liderem, dysponującym kompleksową zdolnością do produkcji wodoru, jego przetwarzania i składowania, a HD KSOE jest światowym liderem technologii wodorowej w przemyśle stoczniowym.

Energia wodoru – nie tylko dla Orki

HHI stale modernizuje systemy AIP do okrętów podwodnych, dbając o łatwość obsługi i bezpieczeństwo użytkowników na pokładzie, a także o ich wysoką wydajność. Jako producent sześciu z dziewięciu okrętów podwodnych typu 214 (HDS-1800) dla Marynarki Wojennej Republiki Korei oraz wykonawca remontów głównych tych jednostek, koncern zdobył wiedzę w zakresie głównych technologii AIP.

Ogniwo paliwowe PEM, opracowane przez południowokoreańską firmę, wyróżnia wysoka wydajność i duża trwałość półprzepuszczalnej membrany elektrolitowo-polimerowej, pozwalającej na dyfuzję protonów. Wykonano ją z rozciągliwego politetrafluoroetylenu (teflonu). Materiał ten zapewnia odporność na oddziaływanie mechaniczne i chemiczne (prawie nie wchodzi w reakcję z żadnymi substancjami, ani się nie rozpuszcza). Kationy wodorowe trafiają do przestrzeni katodowej i wchodzą w reakcję z anionami tlenkowymi. Elektrony z anody zostają skierowane do zewnętrznego obwodu elektrycznego, wytwarzając prąd elektryczny.

Tlen jest przechowywany w zbiorniku kriogenicznym w temperaturze -183°C. Wymaga to zaawansowanej technologii składowania tlenu podczas długotrwałej pracy pod wodą i utrzymania stabilnej wydajności zbiornika kriogenicznego przez długi czas. HD KSOE zapewnia również rozwiązania pozwalające zachować stałą wydajność zbiornika tlenu przez cały okres jego eksploatacji.

Wodór jest bardzo ważnym paliwem w AIP, a stworzenie systemu lub urządzenia do bunkrowania go na okręt i dostarczania do systemu tankowania jest elementem niezbędnym do bezpiecznej pracy AIP.

Trzeba podkreślić w kontekście programu Orka, że HD KSOE oferuje kompletne rozwiązanie. Obejmuje ono nie tylko projekt i wsparcie w budowie wybranego modelu okrętu podwodnego, ale także współpracę w zakresie systemów wytwarzania i składowania wodoru oraz „zielonej” mobilności wodorowej.

❚ Wodorowa kooperacja

Wodór jest zielonym nośnikiem łączącym technologie obronne z energetyką i przemysłem. Napędy wodorowe są jednym z najbardziej zaawansowanych rozwiązań do transportu, produkcji energii elektrycznej i ciepła, w tym dla sektorów, w których emisja gazów cieplarnianych jest obecnie znaczącym problemem. Wodór, jako czysty nośnik energii, oferuje szereg korzyści, w tym zerowe emisje podczas użytkowania, szybkie tankowanie i szerokie zastosowanie w różnych sektorach gospodarki. Wpisują się one w nurt poszukiwań nowych rozwiązań dotyczących rozwoju przyjaznych środowisku środków transportu.

Przy wsparciu HD KSOE, firma HHI planuje współpracę ze stocznią Remontowa Shipbuilding S.A. i Polską Grupą Wodorową Sp. z o.o. w zakresie instalacji systemu przetwarzania i magazynowania wodoru w Gdańsku.

Energia wodoru – nie tylko dla Orki

Podczas konferencji „Nowa era współpracy polsko-koreańskiej na rzecz Marynarki Wojennej RP oraz polskiego przemysłu”, która odbyła się
8 października 2024 r. w Hotelu Airport Okęcie w Warszawie (szerzej na portalu zbiam.pl) HD KSOE podpisał z Polską Grupą Wodorową Sp. z o.o. porozumienie o współpracy MoU na rzecz rozwoju nowych możliwości w środowisku wodorowym w Polsce.

 

Zobacz więcej w nowym wydaniu czasopisma Wojsko i Technika >>

 

Przemysł zbrojeniowy

 ZOBACZ WSZYSTKIE

WOJSKA LĄDOWE

 ZOBACZ WSZYSTKIE

Wozy bojowe
Artyleria lądowa
Radiolokacja
Dowodzenie i łączność

Siły Powietrzne

 ZOBACZ WSZYSTKIE

Samoloty i śmigłowce
Uzbrojenie lotnicze
Bezzałogowce
Kosmos

MARYNARKA WOJENNA

 ZOBACZ WSZYSTKIE

Okręty współczesne
Okręty historyczne
Statki i żaglowce
Starcia morskie

HISTORIA I POLITYKA

 ZOBACZ WSZYSTKIE

Historia uzbrojenia
Wojny i konflikty
Współczesne pole walki
Bezpieczeństwo
bookusertagcrosslistfunnelsort-amount-asc