दक्ष ऊष्मा विनिमय के माध्यम से CO₂ उत्सर्जन को कम करना

समुद्री उद्योग में काम करने वाले जहाज संचालकों पर दक्षता में सुधार करने का बढ़ता हुआ दबाव है। शिपिंग से उत्सर्जित कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) की मात्रा वैश्विक उत्सर्जन का लगभग ३ प्रतिशत है, और अंतर्राष्ट्रीय समुद्री संगठन (IMO) का लक्ष्य २०५० तक इन उत्सर्जनों को गहराई से कम करना है, जिसका अंतिम उद्देश्य शून्य उत्सर्जन प्राप्त करना है। उद्योग के प्रवर्तकों के रूप में, जिनके पास २० वर्षों से अधिक का अनुभव है और जो प्रति वर्ष ५०० से अधिक परियोजनाएँ चलाते हैं तथा १,००० से अधिक जहाजों की सेवा करते हैं, हम जानते हैं कि डिकार्बनाइज़ेशन का सबसे प्रभावी तरीका जहाजों के ऑनबोर्ड हीट एक्सचेंजर प्रणालियों के अनुकूलन के माध्यम से है। १०० से अधिक विद्युत और यांत्रिक तकनीशियनों के नेतृत्व में, हमारी टीम नियमित रूप से वेस्ट हीट रिकवरी समाधानों में शामिल है—जिनमें शेल एंड ट्यूब और प्लेट हीट एक्सचेंजर से लेकर S-CO₂ पावर साइकिल हाइब्रिड यूनिट्स तक की विस्तृत श्रृंखला शामिल है—जिसका उद्देश्य ईंधन की बचत में सहायता करना है। नीचे हम चार प्रमुख तरीकों का वर्णन करते हैं जिनसे एक उत्कृष्ट हीट एक्सचेंजर सीधे CO₂ उत्सर्जन को कम करता है।

वेस्ट हीट रिकवरी: हानि को ऊर्जा में बदलना

आधुनिक समुद्री डीज़ल इंजन ५०% के लगभग तापीय दक्षता प्राप्त कर सकते हैं; ईंधन की शेष ऊर्जा गर्मी के रूप में नष्ट हो जाती है, जो मुख्यतः एक्ज़ॉस्ट गैसों (आमतौर पर २५० °से. से अधिक) और जैकेट शीतलन जल के माध्यम से होती है। यह नष्ट हुई तापीय ऊर्जा को कुशल ऊष्मा विनिमयकों द्वारा निकाला जाता है, ताकि इसे उपयोगी शक्ति या जहाज़ पर ऊष्मा के रूप में उपयोग किया जा सके। समुद्री अनुप्रयोगों में, जूल चक्र जैसी अपशिष्ट ऊष्मा पुनर्प्राप्ति (डब्ल्यूएचआर) प्रणालियाँ इंजन के कुल शक्ति आउटपुट को २% से १२% तक बढ़ा सकती हैं। यह प्रति नॉटिकल मील ईंधन के कम दहन और इस प्रकार प्रति यात्रा कम कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन का सीधा परिणाम है। एक्ज़ॉस्ट गैस में पुनर्प्राप्त की जाने वाली ऊर्जा इंजन लोड और ऊष्मा क्षमता अनुपात के अनुसार भिन्न होती है, जो पुनर्प्राप्त की जाने वाली एक्ज़ॉस्ट गैस की मात्रा और कार्यकारी द्रव पर निर्भर करता है। यह ऊष्मा पुनर्प्राप्ति लूप के भीतर अनुकूलित किया जाता है, जिसे एसएमई की इंजीनियरिंग टीम द्वारा डिज़ाइन किया गया है और जिसे विभिन्न एक्ज़ॉस्ट गैस और कार्यकारी द्रव ऊष्मा क्षमताओं के साथ संचालित किया जा सकता है।

ऑनबोर्ड कार्बन कैप्चर प्रणालियों का समर्थन

OCCS परियोजना के भीतर कुछ प्रणालियों के लिए ऊष्मा का एक कुशल आदान-प्रदान बहुत महत्वपूर्ण है, जिन्हें एक जहाज पर स्थापित किया जाना है। उदाहरण के लिए, CO₂ को एक पकड़ प्रणाली के हिस्से के रूप में पकड़ा जाता है और पकड़े गए CO₂ को पकड़े गए विलायक से अलग करने के लिए पर्याप्त तापीय ऊर्जा लगाने की आवश्यकता होती है, यदि पकड़ प्रणाली मोनोएथेनोलामाइन (MEA) को पकड़े गए विलायक के रूप में उपयोग करती है। SME द्वारा संचालित ऊष्मा विनिमयकों के माध्यम से इंजन के निकास की संवेदी ऊष्मा का उपयोग इस ऊर्जा पुनर्जनन प्रक्रिया के लिए मुख्य ऊर्जा स्रोत के रूप में किया जा सकता है, जिससे अतिरिक्त ईंधन से चलने वाली सहायक तापन की आवश्यकता कम हो जाती है या समाप्त हो जाती है। जब इन्हें अनुकूलित किया जाता है, तो पकड़ प्रणालियों के साथ जुड़ी ऊष्मा पुनर्प्राप्ति प्रणालियों के लिए CO₂ कमी दर ७०% से अधिक हो सकती है। ठंडे जलवायु वाले क्षेत्रों में तैनात जहाजों के लिए उन्नत/विशिष्ट ऊष्मा विनिमयकों का अतिरिक्त लाभ यह भी है कि वे जहाज के आवास और ईंधन पूर्व-तापन के लिए ऊष्मा को पुनः प्राप्त करते हैं, जिससे सहायक बॉयलर की आवश्यकता कम हो जाती है—जो अतिरिक्त उत्सर्जन का एक और महत्वपूर्ण स्रोत है।

संक्षिप्त दक्षता के लिए सुपरक्रिटिकल CO₂ शक्ति चक्र

जहाज़ पर सीमित स्थान के कारण, ऊर्जा उत्पादन उपकरणों की उच्च घनत्व और सूक्ष्मीकरण की आवश्यकता होती है। SME भी सुपरक्रिटिकल CO₂ ब्रेयटन चक्रों के तैनाती में योगदान देता है, जो एक्सहॉस्ट से अपशिष्ट ऊष्मा को हीट एक्सचेंजर के माध्यम से सुपरक्रिटिकल अवस्था में CO₂ में स्थानांतरित करते हैं। पारंपरिक रैंकाइन चक्रों की तुलना में, S-CO₂ चक्र का आकार छोटा होता है और ऊर्जा रूपांतरण दक्षता उच्च होती है। हीट एक्सचेंजर के डिज़ाइन, जिनमें एक्सहॉस्ट के प्रवेश तापमान, द्रव्यमान और प्रवेश दबाव के प्रभाव शामिल हैं, इन प्रणालियों के प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं। ये चर एसएमई के तकनीकी विनिर्देशों में शामिल हैं, इसलिए हाइब्रिड हीट एक्सचेंजर—जो खुरदुरे प्लेटों और फिन्स को एकीकृत करते हैं—दबाव गिरावट के दंड को न्यूनतम करते हुए सर्वोत्तम संभावित तापीय परिणाम प्रदान करते हैं।

एलएनजी वाष्पीकरण से ठंडी पुनर्प्राप्ति

एलएनजी से ईंधनित एलएनजी जहाज़ों के लिए एक विशेष अवसर मौजूद है, जिसमें एलएनजी के वाष्पीकरण से ठंडी ऊर्जा को पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। जब एलएनजी गैस बनने के लिए गर्म होती है, तो वह बहुत अधिक थर्मल ऊर्जा को अवशोषित कर सकती है, जिससे इस 'ठंडे' संसाधन का उपयोग कैप्चर किए गए CO₂ को संघनित करने के लिए हीट एक्सचेंजर में किया जा सकता है, जिसे तरल भंडारण के लिए लिक्विफाइड किया जाना है, या जहाज़ की वातानुकूलन और शीतलन प्रणालियों की दक्षता में सुधार किया जा सकता है। एसएमई के हीट एक्सचेंजर समाधान ठंडी ऊर्जा पुनर्प्राप्ति प्रणालियों (सीआरएस) को एकीकृत करते हैं, जो कंप्रेसरों पर विद्युत भार को कम करने में सहायता कर सकते हैं, जिससे जहाज़ पर ऊर्जा की खपत और संबंधित ईंधन खपत घटती है। हमारे एसएमई आईएसओ-प्रमाणित प्रक्रियाओं और ५००० वर्ग मीटर के नांटोंग कार्यशाला के साथ मौजूदा जहाज़ों पर भी समान दक्षता प्रदान करते हैं। हम ये तकनीकें मौजूदा जहाज़ों पर भी लागू कर सकते हैं, विशेष रूप से उन जहाज़ों पर जिनका आकार और एलएनजी ईंधन खपत का अनुपात अनुकूल हो।

निष्कर्ष: डीकार्बोनाइज़ेशन के प्रति एसएमई की प्रतिबद्धता

प्रभावी ऊष्मा विनिमय: एक महत्वपूर्ण क्षेत्र जहाँ आज की कार्रवाई से विश्वव्यापी जहाज़ों के कुल बेड़े में उत्सर्जन कम करने पर उल्लेखनीय प्रभाव पड़ सकता है। एसएमई ग्रुप ईंधन के उपयोग और पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने के लिए इंजीनियर्ड ऊष्मा स्थानांतरण समाधान प्रदान करता है, जिसमें अपशिष्ट ऊष्मा पुनर्प्राप्ति, कार्बन पकड़ने का समर्थन, एस-सीओ₂ चक्र और एलएनजी ठंडी पुनर्प्राप्ति शामिल हैं। एएनएबी, आईएएफ, यूके एएस द्वारा प्रमाणित, आईएसओ ९००१ और १४००१ प्रमाणित, और सौ से अधिक विशेषज्ञों के साथ, हम विश्वभर के सभी जहाज़ निर्माण यार्डों में वर्षभर सेवाएँ प्रदान करते हैं, विशेष रूप से मुख्य भूमि चीन में। हम १२ महीने की वारंटी के साथ-साथ "बियॉन्ड कन्सर्न" की विरासत प्रदान करते हैं, ताकि सभी परियोजनाएँ एक हरित और अधिक सतत समुद्री भविष्य में अपना योगदान दे सकें। ऊर्जा दक्ष ऊष्मा विनिमय के माध्यम से अपने जहाज़ के कार्बन पदचिह्न को कम करने और संचालन लागत को कम करने के लिए आज ही एसएमई के विशेषज्ञों से बात करें।