Dekarbonizacja transportu morskiego jest rzeczywistością rozgrywającą się na naszych oczach. Międzynarodowa Organizacja Morska wezwała do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych o połowę do 2050 r. Wśród potencjalnych paliw mających doprowadzić do zeromisyjności na morzach i oceanach jest kilku poważnych kandydatów.

W miarę jak żegluga zmierza w kierunku dekarbonizacji podyktowanej międzynarodowymi wytycznymi, głównym problemem, z którym musi się zmierzyć branża transportowa, jest zmiana paliwa.

Żegluga jest w znacznym stopniu uzależniona od paliw kopalnych, a ogromna większość statków na świecie jest obecnie zasilana olejami na bazie węglowodorów. Spalanie takich paliw uwalnia znaczne ilości dwutlenku węgla do atmosfery, co w opiniach licznych środowisk przyczynia się do globalnego ocieplenia i zmian klimatycznych.

Stosowanie paliw alternatywnych jest obecnie uważane za kluczowy obszar rozwoju technologicznego w zakresie zrównoważonego transportu. W transporcie morskim, podobnie jak w innych rodzajach transportu, kładzie się obecnie nacisk na potencjalne zastosowanie różnych rozwiązań w zakresie czystszych paliw, przy czym niektóre z nich stanowią istotne wyzwanie dla konstrukcji statków. Stopniowe przyjmowanie tych paliw ma zasadnicze znaczenie dla utorowania drogi do szerszego stosowania paliw alternatywnych.

Diabeł tkwi w szczegółach

Zastąpienie powszechnych w użyciu paliw kopalnych jest wyzwaniem, z którym mierzą się wszystkie gałęzie przemysłu. Niektóre wymiary tego wyzwania są specyficzne dla żeglugi, obejmując m.in. ograniczone możliwości magazynowania na pokładzie statków, bliskość pomieszczeń mieszkalnych na pokładzie statków, czy też elastyczność w zakresie zawijania do portów.

Zanieczyszczenia związane z produkcją i wydobyciem oraz emisje produktów spalania innych niż dwutlenek węgla są czynnikami branymi pod uwagę przy wyborze paliw alternatywnych.

Branża morska nie uzgodniła krótkiej listy paliw alternatywnych. Aby przedstawić niektóre z czynników, które wchodzą w grę, można przedstawić głównych kandydatów wśród paliw alternatywnych do stosowania w transporcie morskim.

Wodór

Zalety: szybkość i łatwość tankowania; możliwa jest ekologiczna produkcja za pomocą elektrolizy zasilanej energią odnawialną; nadaje się do zastosowania w ogniwach paliwowych.

Wady: obecnie produkowany głównie z paliw kopalnych; produkcja ekologiczna jest obecnie kosztowna; niska gęstość energii, wymaga niemal 8 razy większej objętości niż oleje opałowe dla uzyskania takiej samej mocy wyjściowej.

LNG

Zalety: szybkość i łatwość tankowania; stosunkowa łatwość instalacji i wdrożenia, niewielkie modyfikacje istniejących urządzeń do magazynowania i bunkrowania; redukuje emisję tlenków azotu nawet o 80% i prawie całkowicie eliminuje emisję tlenków siarki.

Wady: magazynowanie na statku jest problematyczne (wymaga większej przestrzeni) niż paliwo bunkrowe; konieczność budowy bardziej rozpowszechnionej infrastruktury do magazynowania i tankowania w transporcie.

Metanol

Plusy: szybkość i łatwość tankowania; niski koszt konwersji istniejących silników; niewielkie modyfikacje istniejących urządzeń do magazynowania i bunkrowania; większa gęstość energetyczna niż wodoru i amoniaku.

Wady: mniejsza gęstość energetyczna niż w przypadku oleju opałowego, co wymaga większych zbiorników magazynowych; niska temperatura zapłonu stanowi zagrożenie pożarowe; duże nakłady inwestycyjne potrzebne do stworzenia bardziej rozpowszechnionej infrastruktury do magazynowania i tankowania w transporcie.

Amoniak

Zalety: szybkość i łatwość tankowania; możliwa jest ekologiczna produkcja z wykorzystaniem ekologicznego wodoru i energii odnawialnej w procesie przetwarzania; proces przetwarzania jest stosunkowo tani i nieskomplikowany.

Wady: wysoce toksyczny; wymaga wkładu energii do chłodzenia; mniej gęsty energetycznie niż oleje opałowe, wymaga dużych nakładów inwestycyjnych potrzebnych na infrastrukturę do magazynowania i uzupełniania paliwa w transporcie morskim.

Oczywiste jest, że żadne z paliw nie stanowi kompletnego rozwiązania. Wymienione  paliwa, ograniczają, ale nie eliminują emisji dwutlenku węgla w wyniku ich stosowania.  

Konkluzje

Wypracowanie uniwersalnego rozwiązania dla żeglugi na całym świecie stanowi nie lada wyzwanie. Nawet gdyby branża zgodziła się na przejście na jedno wybrane paliwo alternatywne, nie jest praktycznie możliwe, aby dokonać konwersji z dnia na dzień. Zmiana paliwa oznacza inwestycje w jego produkcję, infrastrukturę i łańcuchy dostaw, modernizację statków oraz obiektów magazynowania i bunkrowania, dostosowanie umów, czy też ponowną certyfikację sprzętu i procesów – można sporo wymieniać. Wymaga to niezbędnego planowania i współpracy wykraczającej daleko poza sektor morski. Wymaga to również dostępności paliwa, na globalną skalę i po opłacalnej cenie.

Zrozumiałe jest, że armatorzy niechętnie rozpoczną przebudowę swoich statków, podczas gdy paliwo alternatywne nie zostało jeszcze sprawdzone na skalę światową, nie jest dostępne na całym świecie oraz wiąże się z wysokimi cenami, które zwykle generują duże projekty infrastrukturalne. Jeśli nie będzie sygnału popytu ze strony żeglugi, producenci nie będą w stanie ukierunkować swoich wysiłków na zapewnienie dostępności paliw alternatywnych na lądzie, a co za tym idzie, na rozpoczęcie produkcji na skalę wystarczającą do zaopatrywania tych miejsc.

Co istotne, nie wszystkie operacje żeglugowe są takie same i nie wszystkie statki są takie same.

Promy kursujące między tymi samymi kilkoma portami, które nie znajdują się na morzu dłużej niż kilka godzin, mogą łatwiej korzystać z alternatywnej opcji paliwowej, która byłaby po prostu niewykonalna dla statku przemierzającego dalekie dystanse, przebywającego z dala od portu przez wiele tygodni. Wraz z rosnącym uznaniem tej prawdy, zarówno przemysł jak i naukowcy coraz częściej szukają rozwiązań odpowiednich dla transportu, zaś na całym świecie pojawiają się nowe praktyki w postaci prób i eksperymentów na jednym lub kilku statkach.