Transport morski wszedł w fazę rozwoju paliw alternatywnych
Ukazały się dwie analizy w sprawie przyszłości paliw okrętowych, które mają pomóc zdekarbonizować transport morski. Różnią się wnioskami, co wydaje się zrozumiałe, uwzględniając użyte inne źródła. Ich wspólnym mianownikiem jest to, że nie tylko mówi się o przyszłych paliwach i snuje prognozy, ale sprawa ta stała się dla wielu rzeczywistością. Według pierwszej opinii, przedstawionej przez niezależną norweską firmę certyfikacji DNV, „paliwem głównego nurtu” w żegludze będzie metanol. Tak głosuje już rynek, zamawiając budowę statków z napędem na to paliwo.
Z badania: The Global Maritime Forum, Global Centre for Maritime Decarbonisation oraz Mærsk McKinney Møller Center for Zero Carbon Shipping wynika, że 2/3 ankietowanych wybiera model dywersyfikacji paliwa napędu, z czego 36 proc. spodziewa się, że w ich flocie będą wykorzystywane trzy rodziny paliw, a 45 proc. – spodziewa się aż czterech lub więcej.
Krótka historia paliwa – metanolu
Rosnący portfel zamówień na statki napędzane metanolem pokazuje, że przemysł żeglugowy postrzega metanol jako obiecujące paliwo alternatywne, stwierdzają autorzy analizy z firmy DNV. Opierając się na wieloletnim doświadczeniu w tej dziedzinie, wyjaśniają też ważne kryteria, które należy wziąć pod uwagę.
Metanol przyciąga znaczną uwagę jako alternatywne paliwo okrętowe od 2021 r. Bodźcem dla armatorów zamawiających statki stało się przyjęcie tymczasowych wytycznych IMO (Międzynarodowa Organizacja Morska) dla statków wykorzystujących alkohol metylowy lub etylowy jako paliwo (MSC.1/Circ.1621). Był to drugi, ważny akt, obok kodeksu IGF IMO dla statków stosujących paliwa o niskiej temperaturze zapłonu oraz obowiązkowych przepisach klasowych dla statków napędzanych metanolem (w szczególności: klas LFL Fuelled i Methanol Ready).
Ale historia stosowania metanolu jest ciut dłuższa. Pierwszym na świecie dwupaliwowym tankowcem napędzanym metanolem był zbudowany w 2016 r. brytyjski Lindanger. Obecnie ten napęd stosują 24 zbiornikowce. Wysyp innych rodzajów jednostek z dualnym napędem na metanol, w tym kontenerowców i masowców, a nawet statków wycieczkowych i pasażerskich, spodziewany jest w 2024 r., bowiem złożono na nie „masowe” zamówienia.
Metanol – the Best?
„Obserwujemy duże zainteresowanie zarówno LNG, jak i metanolem i wydaje się, że oba paliwa odegrają rolę w przyszłości. Metanol nie jest ani lepszy, ani gorszy od LNG, ale jego właściwości są zupełnie inne, co czyni go atrakcyjnym dla niektórych typów statków” – stwierdza Christos Chryssakis, Business Development Manager w DNV.
Są jednak istotne różne. Niższy prostszy jest projekt budowy modernizacji statku z napędem na metanol, a zatem i niższe koszty, ponieważ nie ma ani potrzeby zwiększania ciśnienia paliwa, ani kosztownych kriogenicznych zbiorników i systemów tłoczenia. Z kolei w porównaniu z tradycyjnym olejem napędowym, zbiorniki paliwa metanolowego zajmują więcej o ok. 2,5 miejsca, w niektórych przypadkach wymagane są specjalne grodzie ochronne. Podczas modernizacji układu paliwowego i przestawianiu na metanolu można stosować istniejące zbiorniki paliwa, a nawet zbiorniki wody balastowej. Metanol jest również toksycznym i łatwopalnym paliwem o niskiej temperaturze zapłonu, które wymaga szczególnych środków ostrożności, jednak są one znacznie prostsze niż w przypadku LNG.
„Metanol nie jest ani gazem cieplarnianym, ani zagrożeniem dla środowiska. Dobrze miesza się z wodą i szybko staje się nieszkodliwy, ponieważ ulega biodegradacji. Jednak ze względu na toksyczność oparów wydostających się podczas bunkrowania, na pokładzie muszą być wyznaczone strefy zagrożenia gazem. (…) Wiemy natomiast, jak obchodzić się z metanolem i wykorzystywać go jako paliwo, więc chodzi tylko o opracowanie silników dla różnych typów statków” – wyjaśnia Øyvind Skåra, główny inżynier ds. bezpieczeństwa i systemów w DNV Korea. Spalanie metanolu wymaga dodania ok. 5 procent paliwa żeglugowego MGO. W niektórych typach silników woda może być wtryskiwana do komory spalania w celu obniżenia emisji NOx.
Infrastruktura bunkrowania
Obecnie na całym świecie 122 porty mają już magazyny na metanolu, a szereg innych wydało przepisy dotyczące bunkrowania metanolu lub przygotowują się do tego, twierdzą autorzy analizy DNV. W Norwegii, gdzie jest prężny przemysł metanolowy, statki mogą bunkrować metanol z cystern (przeprowadziła je np. firma Proman Stena Bulk). Długoterminowym rozwiązaniem będą prawdopodobnie statki bunkrowe „ze względu na ich prostotę i elastyczność”. Natomiast wyzwaniem globalnym jest produkcja na skalę przemysłową „zielonego” metanolu (obecnie z ropy naftowej, gazu lub węgla). Plany budowy takich instalacji są już wdrażane w różnych krajach.
A może wolna amerykanka?
Publikacja (“The shipping industry’s fuel choices on the path to net zero”) trzech wymienionych na wstępie instytucji oparta została na ankiecie z udziałem 29 przedsiębiorstw żeglugowych, eksploatujących różne rodzaje statków (kontenerowce, tankowce, suche masowce, gazowce, wycieczkowce, holowniki i jednostki przybrzeżne). Dwie trzecie respondentów miało jasny obraz przyszłego koszyka paliw dla swojej floty. Wyniki badania pokazały, że firmy żeglugowe wybierają wiele paliw w celu dywersyfikacji ich źródeł i technologii napędu.
Do 2050 r. 36 proc. respondentów spodziewa się, że w ich flocie będą wykorzystywane trzy rodziny paliw, a 45 proc. – spodziewa się czterech lub więcej. Rodziny paliw grupują paliwa wymienne, przy czym jedną kategorię tworzą: ciężki olej opałowy, okrętowy olej napędowy i okrętowy olej napędowy, natomiast LNG, biometan/bio-LNG i syntetyczny/e-metan/e-LNG – tworzą inną.
Najczęstszym scenariuszem przewidywanym do 2050 r. (reprezentowanym przez 45 proc. respondentów) jest flota eksploatująca statki jednocześnie w wariantach: olej opałowy/biodiesl, metan, metanol i amoniak. „Wyniki te oznaczałyby znaczny wzrost złożoności w porównaniu z dzisiejszymi flotami, w których zarządzanie jednoczesnym zużyciem więcej niż jednej lub dwóch rodzin paliw w ramach danej floty jest rzadkie i zazwyczaj przejawia się jako połączenie oleju opałowego / biodiesla i metanu (w postaci LNG)” – czytamy w raporcie.
Prognoza wykorzystania oleju opałowego pokazuje spadek z 66 proc. eksploatowanych statków w 2030 r. do 17 proc. do 2050 r. Prognoza dla LNG utrzymuje się w latach 2030 i 2050 na stałym poziomie – po 10 proc., podczas gdy znaczny wzrost obserwuje się w przypadku: zielonego wodoru, e-amoniaku, niebieskiego amoniaku (z gazu ziemnego), e-metanolu, biometanolu i biodiesla. Najmniej popularną rodziną środków była energia alternatywna, która obejmuje panele słoneczne i wspomaganie wiatru – 38 proc. respondentów nie przyjęło strategii używania alternatywnej mocy, 50 proc. „miało plany, ale nie przygotowało środków”, 8 proc. „pilotowało środki, ale jeszcze ich nie przyjęło”, a 4 proc. – przeprowadza działania pilotażowe.