Δ. Χριστοδουλόπουλος: Ποια τα μελλοντικά καύσιμα της ναυτιλίας;

0

Του Διονύση Χριστοδουλόπουλου, Managing Director της MAN Energy Solutions Hellas Ltd.

Προσπαθώντας να απαντήσουμε και στην ερώτηση του «Ενός Τρισεκατομμυρίου», η MAN Energy Solutions ανακοίνωσε πρόσφατα τον οδικό χάρτη για κινητήρες που μπορούν να χρησιμοποιήσουν νέα καύσιμα, μεταξύ αυτών και την αμμωνία, έως το 2024. Ενταγμένοι στο «Getting to Zero» από τον Σεπτέμβριο του 2019, σκοπός μας είναι να βοηθήσουμε στην ανάπτυξη πλοίων μηδενικών εκπομπών έως το 2030 μαζί με τους βιομηχανικούς μας εταίρους. Έχοντας κατανοήσει την ανάγκη να συνεργαστούμε με μια ευρεία ομάδα συνεργατών της βιομηχανίας, για να επιτύχουμε αυτή τη στρατηγική, το Getting to Zero Coalition αποτελεί τον ιδανικό συνδυασμό. Στη ναυτιλία, η MAN Energy Solutions έχει τοποθετηθεί δημόσια υπέρ μιας «μετάβασης/αλλαγής στη θαλάσσια ενέργεια» εδώ και αρκετό καιρό, η οποία βασίζεται στην αυξημένη χρήση καυσίμων χαμηλών εκπομπών. Για εμάς, το μονοπάτι για την απεξάρτηση της θαλάσσιας οικονομίας από τον άνθρακα ξεκινά με την απαλλαγή των καυσίμων από τον άνθρακα.

Η 1η Ιανουαρίου του 2020 σηματοδοτήθηκε ως ημέρα-ορόσημο για τη ναυτιλιακή βιομηχανία. Από εκείνη την ημερομηνία, όλα τα πλοία δεσμεύτηκαν από τους νέους κανόνες του ΙΜΟ για τον περιορισμό της χρήσης καυσίμων υψηλής περιεκτικότητας σε θείο. Ενώ η συμμόρφωση σε αυτές τις νέες συνθήκες ήταν σχετικά απλή για τους εφοπλιστές, η απαλλαγή από τις υπόλοιπες επιβαρυντικές εκπομπές αποδεικνύεται δυσκολότερη δοκιμασία και συνεπώς απαιτείται άμεση αφύπνιση και δράση. Ως εκ τούτου, τα πλοία που θα λειτουργούν από το 2030 και θα παραμείνουν στη θάλασσα έως το 2050 πρέπει να μειώσουν τις συνολικές ετήσιες εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου κατά τουλάχιστον 50% στο σύνολό τους. Τα πιθανά καύσιμα μηδενικού άνθρακα περιλαμβάνουν εναλλακτικά καύσιμα, όπως το συνθετικό μεθάνιο, το «πράσινο» υδρογόνο και την αμμωνία. Από αυτή την άποψη, δημιουργείται μια αβεβαιότητα, διότι όλοι συνειδητοποιούν την επιτακτική ανάγκη για αλλαγές, και αυτό που καθίσταται σαφές είναι πως η λύση δεν είναι μοναδική.

Ως πιθανό καύσιμο μηδενικού άνθρακα, η αμμωνία αποτελεί μια ενδιαφέρουσα υποψηφιότητα. Πράγματι, ο DNV GL το 2019 δήλωσε πως αμμωνία είναι η πιο πολλά υποσχόμενη επιλογή καυσίμου ουδέτερου άνθρακα για τα νεότευκτα πλοία. Δεδομένου ότι μεγάλες ποσότητες αμμωνίας μπορούν να ανευρεθούν σε όλο τον κόσμο, μπορούμε να μιλάμε για ένα αρκετά καθιερωμένο εμπόρευμα με εισαγωγές και εξαγωγές σε περίπου 120 λιμάνια παγκοσμίως, ορισμένα εκ των οποίων φέρουν και εγκαταστάσεις αποθήκευσης. Επομένως, η χρήση αμμωνίας για την τροφοδοσία πλοίων θα ήταν ένα φυσικό βήμα, λαμβάνοντας υπόψη τις υπάρχουσες υποδομές. Οι εταιρείες που ήδη παράγουν και διανέμουν την αμμωνία σε όλο τον κόσμο γνωρίζουν καλά την τεχνολογία της και έχουν ως κίνητρο την ταχύτατη ανάδειξή της, καθώς αποτελεί μια βιώσιμη τεχνολογία που θα μπορούσε να προσφέρει νέες επιχειρηματικές ευκαιρίες. Κατά τη συζήτηση για μελλοντικά καύσιμα, η αναγκαιότητα καθαρών καυσίμων χωρίς θείο έρχεται πρώτη, όμως παράλληλα θα πρέπει να εξεταστεί και το αποτύπωμα του διοξειδίου του άνθρακα ‒CO2‒ των ίδιων καυσίμων.

Σε αυτό το πλαίσιο, αξίζει να διερευνηθούν οι λεγόμενες λύσεις power-to-X, όπου τα καύσιμα παράγονται από βιώσιμες πηγές ενέργειας. Η αμμωνία στην αγορά σήμερα δεν περιέχει CO2, αλλά βασίζεται περισσότερο στα ορυκτά καύσιμα. Η παραγωγή της πράσινης αμμωνίας συνεπάγεται σε λήψη ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία δημιουργείται από ανανεώσιμες πήγες ενέργειας, αντίδραση του υδρογόνου με το άζωτο ‒ για την παραγωγή αμμωνίας. Αυτό που είναι ενδιαφέρον στη διαδικασία αυτή είναι η απουσία του στοιχείου του άνθρακα, καθιστώντας το ένα καύσιμο μηδενικού άνθρακα.

Υπάρχουν ορισμένα εμπόδια, ωστόσο, για την αμμωνία και την πράσινη αμμωνία ‒όπως συμβαίνει αντίστοιχα και με το μεθάνιο (πράσινο ή συνθετικό)– και αυτό έγκειται στο γεγονός πως είναι σχετικά κοστοβόρα σε σύγκριση με τα ορυκτά καύσιμα. Ωστόσο, ακόμα και αν το κόστος της μεταφοράς εμπορευμάτων διά θαλάσσης αυξηθεί στο μέλλον λόγω της εισαγωγής καυσίμων μηδενικού άνθρακα, θα εξακολουθεί να είναι η πιο αποτελεσματική μέθοδος, καθώς τίποτα δεν μπορεί να ανταγωνιστεί τη ναυτιλία όσον αφορά τη μεταφορά εμπορευμάτων. Αυτό που πρέπει να κάνουμε είναι να δημιουργήσουμε συνασπισμούς παγκοσμίως και να ζητήσουμε από τον ΙΜΟ να υποστηρίξει έναν φόρο CO2 και στη συνέχεια να διοχετεύσει τα χρήματα στην ανάπτυξη R&D και σε έργα εγκαταστάσεων διάθεσης, αναπτύσσοντας λύσεις για την αλυσίδα εφοδιασμού και την παραγωγή μεγάλης κλίμακας αυτών των τύπων καυσίμων.

Έχοντας επαρκέστατη τεχνογνωσία στην ανάπτυξη κινητήρων που λειτουργούν με εναλλακτικά καύσιμα, αναπτύξαμε πλοία υπερωκεάνιας δραστηριότητας, κάνοντας χρήση LNG, μεθανόλης, αιθανίου και υγραερίου. Σε μελέτη που δημοσιοποιήθηκε στα τέλη του 2019 τονίστηκε πως η τεχνολογία του δίχρονου ναυτικού κινητήρα της αμμωνίας αποτέλεσε μια πρόσθετη τεχνολογία της ηλεκτρονικής μηχανής παρόμοια με τις προηγούμενες ιδέες για κινητήρες ψεκασμού υγρού αερίου προπανίου (ME-LGIP) και για κινητήρες έγχυσης υγρού αερίου μεθανόλης (ME-LGIM).

Η ανάπτυξη τέτοιων κινητήρων έχει ήδη αντιμετωπίσει προκλήσεις παρόμοιες με αυτές που δημιουργεί η αμμωνία ‒δηλαδή διάβρωση, τοξικότητα και χαμηλή αναφλεξιμότητα‒ και φαίνεται πως θα υπάρχει μικρή διαφορά μεταξύ ενός κινητήρα αμμωνίας με των ήδη προαναφερθέντων. Η δοκιμή κινητήρα πλήρους κλίμακας έχει προγραμματιστεί για το 2023, η επιτυχία της οποίας θα επιτρέψει την πρώτη παράδοση ενός κινητήρα με αμμωνία στην αγορά το 2024. Εργαζόμαστε επίσης επιμελώς για ένα διπλό καύσιμο σε υπάρχοντες κινητήρες, που θα είναι διαθέσιμο από το πρώτο τρίμηνο του 2025.

Εναλλακτικές επιλογές για φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογικές καινοτομίες

Την τελευταία δεκαετία, η παγκόσμια ναυτιλιακή βιομηχανία έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο στο κομμάτι της ανάπτυξης νέων καυσίμων και τεχνολογιών μείωσης των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, προκειμένου να επιτευχθούν οι φιλόδοξοι στόχοι του ΙΜΟ για το 2050. Η απανθρακοποίηση της ναυτιλίας αποτελεί ένα κρίσιμο ζήτημα της εποχής μας, η προσέγγιση του οποίου γίνεται μέσω της βελτιστοποίησης των λειτουργιών, της αναβάθμισης του σχεδιασμού και του εξοπλισμού των πλοίων και της χρήσης εναλλακτικών καυσίμων χαμηλών εκπομπών.

Εκτός από τα νέα ναυτιλιακά καύσιμα χαμηλών εκπομπών τα οποία δοκιμάζονται συνεχώς, ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει και η ανάπτυξη νέων, φιλικών προς το περιβάλλον συστημάτων βοηθητικής πρόωσης. Τα τελευταία χρόνια έχουν υλοποιηθεί αρκετά προγράμματα τα οποία αφορούν τη χρήση ιστίων σε εμπορικά πλοία, για την παραγωγή βοηθητικής πρόωσης με μηδενικές εκπομπές. Τα ιστία αξιοποιούν την αιολική ενέργεια προκειμένου να παράγουν βοηθητική πρόωση, μειώνοντας έτσι την κατανάλωση καυσίμου και τις εκπομπές. Αν και η χρήση των ιστίων δεν μπορεί σήμερα να αντικαταστήσει τους κινητήρες των πλοίων, παρ’ όλα αυτά αποτελεί μια αρκετά ενδιαφέρουσα βοηθητική λύση, η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με έναν κινητήρα διπλού καυσίμου ή ένα άλλο σύστημα κατανάλωσης καυσίμων χαμηλών εκπομπών, προκειμένου να εξασφαλίσει την επιθυμητή μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου.

To παρόν άρθρο δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Ναυτικά Χρονικά, τεύχος Απριλίου 2021, σελ. 96