W stoczniach buduje się aktualnie ponad 1 000 statków z napędem na paliwa alternatywne. Ponad połowa z nich to statki z silnikami zasilanymi gazem i systemami LNG. Tendencja do zamawiania przez operatorów dużych statków z napędem na paliwa alternatywne utrzymuje tempo.

Armatorzy stawiają jednak na wprowadzanie jednostek z silnikami na gaz z instalacjami LNG – informuje DNV w najnowszym raporcie „Maritime Forecast to 2050”. Zawiera on analizy i  prognozy wdrażania paliw alternatywnych w żegludze do 2050 r.

Dominują paliwa kopalne

Transport morski wciąż w dużym stopniu uzależniony od paliw kopalnych i w 2020 r. wyemitował około 1,2 gigaton ekwiwalentu dwutlenku węgla (CO2e), co odpowiada około 3% globalnej emisji gazów cieplarnianych (GHG) – twierdzą Mikael Lind i Wolfgang Lehmacher w najnowszym „UNCTAD Transport and Trade Facilitation Newsletter N°94 – Second Quarter 2022”.

To mniej więcej tyle co emituje przemysł Japonii i gospodarstwa domowe Kraju Kwitnącej Wiśni. Flota handlowa z flotą rybacką i statkami turystycznymi emitują ułamek tego, co Stany Zjednoczone (24,5%), Chiny (13,9%) oraz Niemcy (6,8%). Te trzy kraje łącznie wysyłają w powietrze około 766 gigaton ekwiwalentu dwutlenku węgla (CO2e).

Flota szybko rośnie, emisja wolniej

Od kilku lat flota handlowa w wymiarze globalnym przyrasta o około 3% rocznie – informuje UNCTAD w ostatnim raporcie. Można więc szacować, że w połowie 2022 r. flota światowa przekroczyła już 106 tys. statków.
W styczniu 2021 r. liczyła 99 800 statków (o pojemności brutto 100 ton i większej) i nośności  ponad 2 134,7 mln t. Można więc założyć, że flota handlowa wprowadzając w ostatnich latach do eksploatacji ponad 1300 statków zwiększyła w wymiarze globalnymi emisję GHG w niewielkim stopniu w stosunku do emisji dwutlenku węgla przez światowe potęgi gospodarcze.

– Około 5,5% całkowitego tonażu brutto statków eksploatowanych obecnie i jedna trzecia (33%) zakontraktowano tonażu brutto może lub będzie w stanie operować na paliwach alternatywnych. Dotyczy to również operatorów zbiornikowców LNG – podkreślają analitycy DNV.

W liczbach wygląda to mniej optymistycznie. Aktualnie operatorzy eksploatują około 1350 statków zasilanych paliwami alternatywnymi, z 923 to jednostki z systemem LNG. Prawie 400 jednostek ma napęd hybrydowy lub elektryczny. Tylko niespełna 20 statków wykorzystuje system z LPG, a tylko 11 używa do zasilania silników metanol.

W statystykach zaczyna pojawiać się wykorzystanie metanolu i LPG. Ale to pierwsze jaskółki i  widać, że trend ten rozwija się w postaci zamówień nowych statków 35 metanol, 57 statki z systemem LPG).

Amoniak i wodór w kręgu zainteresowań

Operatorzy wprowadzają na szlaki pierwsze nowe statki z układami napędowymi wykorzystującymi wodór. Z wyliczeń wynika, że więcej niż jeden statek handlowy na 100 ma silnik zasilany innym paliwem niż dominujące wciąż paliwo okrętowe.

Utrzymuje się zainteresowanie amoniakiem jako paliwem do statków, co daje się zauważyć w zaangażowaniu wielu krajów w finansowanie badań pilotażowych – zauważają eksperci DNV. Na razie nie widać tego w stoczniowych portfelach. Potwierdza to uwaga ekspertów, którzy widzą zastosowanie tego paliwa w perspektywie 10 lat.

– Według naszych szacunków, technologie wykorzystania jako paliwowa amoniaku i wodoru będą dostępne za trzy do ośmiu lat. W przypadku amoniaku obserwujemy rozwój technologii silników 2-suwowych i 4-suwowych na równoległych ścieżkach, umożliwiających wykorzystanie tego paliwa w żegludze dalekomorskiej i regionalnej żegludze bliskiego zasięgu – podkreślają autorzy „Maritime Forecast to 2050”.

Ciekawe jest spostrzeżenie, że szlak w wykorzystaniu wodoru będzie przecierać żegluga bliskiego zasięgu, a nie globalni operatorzy mega kontenerowców czy VLCC.

– Oczekuje się, że żegluga bliskiego zasięgu odegra kluczową rolę w dojrzewaniu technologii wodorowej. W konsekwencji rozwój ogniw paliwowych i silników 4-suwowych wyprzedza inne systemy wykorzystania energii wodorowej – zauważają eksperci.

Ich zdaniem postęp będzie znacznie większy w przypadku metanolu, bo „obecne poziomy gotowości technologicznej technologii paliw metanolowych są bardziej zaawansowane niż w przypadku amoniaku i wodoru”.

Kosztowne innowacje i bezpieczeństwo

Postęp technologiczny i innowacje na statkach potrzebują jednak istotnego wsparcia (czytaj: kosmicznych funduszy) ze strony nauki i przemysłu. Trudno liczyć na duże środki w czasach dynamicznie rosnących cen na dobra przemysłowe i kryzysu z logistyką dostaw surowców energetycznych. A te które już są, uszczupla inflacja.
Wiemy, że wprowadzaniu innowacyjnych technologii w żegludze towarzyszyć musi rozwój innowacji w otoczeniu przemysłowym i w portach. W przypadku wprowadzania nowych rozwiązań technicznych niezbędne jest zwrócenie szczególnej uwagi na bezpieczeństwo.

– Stosowanie nowych paliw i technologii paliwowych będzie wymagało od wszystkich zainteresowanych stron z branży morskiej większego skupienia się na bezpieczeństwie, w tym na opracowywaniu i wdrażaniu przepisów bezpieczeństwa. Toksyczność metanolu i amoniaku oraz ekstremalna łatwopalność wodoru stawiają nowe wyzwania w zakresie bezpieczeństwa – ostrzegają eksperci DNV.

Rynek paliw będzie zróżnicowany

Analizując dotychczasowy rozwój badań i portfel zamówień na statki z siłowniami zasilanymi paliwami alternatywnymi analitycy DNV prognozują, że „przyszły rynek paliw dla żeglugi będzie bardziej zróżnicowany, zależny od wielu źródeł energii.

Rynek dostaw energii będzie ulegał deglobalizacji. Dzisiaj widzimy, że uzależnienie dostaw paliw od kilku globalnych graczy wprowadza zamieszanie nawet w silnych gospodarkach.

Przewiduje się, że rynek dostaw paliw alternatywnych będzie bardziej zintegrowany z regionalnymi rynkami energii, regionalną produkcją energii i regionalnym przemysłem.

To ważna informacja, bowiem jak zauważają eksperci przyszłe dostawy paliwa dla żeglugi będą zależeć od dostępności i ceny źródeł energii: odnawialnej energii elektrycznej, zrównoważonej biomasy lub energii kopalnej z CCS.

– Dostępność może ograniczać nadchodzącą transformację energetyczną w żegludze – podkreśla się w raporcie DNV.

Potrzebne inwestycje na lądzie

Niezwykle ważna jest uwaga, że barierą wprowadzania innowacji w napędach statków będą koszty przemysłowego uruchomienia produkcji paliw alternatywnych, ich magazynowania,  dystrybucji oraz recyklingu układów i składników wykorzystywanych do ich produkcji.

Należy również zauważyć, że do produkcji i recyklingu potrzeba będzie coraz więcej energii. A ta wciąż w dużym stopniu produkowana jest z węgla. W wyniku zakłóceń dostaw z Rosji gazu wiele krajów znowu powróciło do zasilania węglem.

Podważana jest również ekologiczność paliwa gazowego, o czym pisaliśmy na łamach portalu GospodarkaMorska.pl. Nie dosyć, że gaz ziemny to paliwo kopalne, to jest surowcem wykorzystywanym w wojnie gospodarczej i emituje podobną ilość ciepła co stosowane po dzień dzisiejszy paliwa okrętowe.

A to oznacza, że wprowadzanie paliw alternatywnych może ulec spowolnieniu.

Będzie spowolnienie?

Wydaje się, że spowolnieniu ulegną programy finansowane ze środków prywatnych. Natomiast programy finansowane ze środków państwowych utrzymają tempo rozwoju. Tak jak np. finansowany przez Ministerstwo Przemysłu i Technologii Informacyjnych Chin projekt  „Badanie kluczowych technologii statków napędzanych wodorowymi ogniwami paliwowymi”. Do jego realizacji zaangażowano 11 wiodących firm technologicznych. Na ten program Chiny wydają dwukrotnie więcej niż Unia Europejska.

W Unii Europejskiej Inicjatywa FuelEU Maritime proponuje wypracowanie wspólnych  regulacji w celu zwiększenia udziału paliw odnawialnych i niskoemisyjnych w miksie paliwowym w transporcie morskim. Ale koszty transformacji paliwowej w żegludze europejskiej będą niezwykle wysokie.

Główny koszt wynikający z działań mających na celu wprowadzenie paliw odnawialnych w żegludze poniosą armatorzy, oszacowali eksperci na zlecenie Komisji Europejskiej. Wyniesie on 89,7 mld EUR według szacunków z 2021 r. – podano w COM(2021) 562 z 14.7.2021 r.

W tym samym dokumencie przewiduje się, że koszty pośrednie dla portów związane z rozwojem infrastruktury bunkrowej wyniosą 5,7 mld EUR. Dodatkowe koszty portów osiągną 1,8 mln EUR. Chodzi o wydatki na opracowanie wytycznych bezpiecznego obchodzenia się z paliwami alternatywnymi. Koszty rosną wraz z ustaleniem kolejnych obowiązków administracyjnych oraz zapewnieniem bezpieczeństwa związanego z użytkowaniem paliw alternatywnych.

Raport DNV zawiera wiele interesujących informacji związanych z postępem w zastosowaniu paliw alternatywnych w napędzie statków. Jeśli jednak weźmiemy pod uwagę tempo wprowadzania jednostek z silnikami korzystającymi z paliw alternatywnych, to wprowadzając do eksploatacji około 1 000 statków handlowych rocznie, kompleksowa wymiana floty nastąpi w ciągu 100 lat.

Fot. Depositphotos