Na około 110 tys. statków handlowych w połowie 2022 r. w eksploatacji było ponad 300 statków z silnikami zasilanymi gazem i systemami LNG. Rynek zbiornikowców LNG wzrósł w ciągu 20 lat do  600 statków. Większość z nich również wykorzystuje gaz do napędu głównego.  Ponad 400 statków z silnikami głównymi zasilanymi gazem znajduje się w portfelach zamówień, głownie stoczni Republiki Korei i ChRL.

Od 2010 r. liczba statków zasilanych gazem z instalacji LNG stale rosła o 20-40% rocznie, a w 2021 r. 30% statków wprowadzanych do światowej floty handlowej może być zasilanych gazem – podaje portal SeaLNG.org.

- Branża transportu morskiego jest zainteresowana zmniejszeniem swojej zależności od ropy naftowej, ponieważ dąży do spełnienia celów redukcji emisji CO2 wyznaczonych przez Międzynarodową Organizację Morską ONZ. Obejmują one zmniejszenie emisji dwutlenku węgla w transporcie morskim o 40% w stosunku do poziomu z 2008 r. do 2030 r. oraz zmniejszenie całkowitej emisji gazów cieplarnianych (GHG) o 50% do 2050 r. LNG, metanol i biopaliwo należą do najpopularniejszych opcji paliw alternatywnych deklarowali przedstawiciele branży – informował Reuters w relacji z Singapore International Bunkering Conference and Exhibition (SIBCON) 2022.

Bio-LNG z Singapuru

Dlatego niezwykle ważne są badania prowadzące do znalezienia dobrego paliwa okrętowego o niskiej emisji metanu i innych substancji szkodliwych, które będzie można powszechnie zastosować. Nowe badanie przeprowadzone na zlecenie  SEA-LNG zawiera sugestię, że skroplony bio-LNG może w znacznym stopniu przyczynić się do dekarbonizacji obszarów morskich.

Badanie przeprowadziło Centrum Doskonałości ds. Energii Morskiej i Zrównoważonego Rozwoju (MESD CoE) na Uniwersytecie Technologicznym Nanyang w Singapurze (NTU Singapore).

Zbadano kwestie dotyczące dostępności paliw, kosztów, emisji w cyklu życia i logistyki, zapewniając przegląd możliwości zastosowania bio-LNG jako paliwo okrętowe.

Badano  również możliwość przemysłowej produkcji systemów LNG i bio-LNG jako realnej drogi dla przemysłu żeglugowego do osiągnięcia celów redukcji emisji gazów cieplarnianych w zrównoważony sposób.

Mieszanie gazu

Naukowcy podkreślają, że bio-LNG można mieszać z gazem kopalnym w stosunkowo niewielkich ilościach, co pozwala osiągnąć zalecenia  Międzynarodowej Organizacji Morskiej na 2030 r. Zapowiadają, że udział biopaliw w mieszance można zwiększyć, aby osiągnąć cele na 2050 r.

Ustalenia prowadzone w warunkach laboratoryjnych i analizy rynku pozwoliły na wniosek, że czysty bio-LNG może pokryć do 3% całkowitego zapotrzebowania na energię dla paliw żeglugowych w 2030 r. i 13% w 2050 r. Natomiast jeśli zostanie uznany za paliwo typu drop-in zmieszane z gazem kopalnym LNG, bio-LNG może pokryć odpowiednio do 16% i 63% całkowitego zapotrzebowania na energię odpowiednio w latach 2030 i 2050. Taki wynik osiągnie się jednak  przy założeniu, że mieszance będzie 20% biopaliwa.

Naukowcy sugerują, że  w dłuższej perspektywie armatorzy, którzy zainwestowali w zasilanie statków gazem i instalacje LNG, będą mogli przejść na odnawialny syntetyczny LNG (e-LNG).

Ekonomia biometanu

Odnosząc się do ekonomicznych aspektów wprowadzania tych innowacji naukowcy twierdzą, że średni koszt dostarczanego bio-LNG spadnie o 30% do 2050 r. Jako główną podstawę  takiego wniosku zakładają, że  koszty produkcji biometanu w dużych zakładach fermentacji beztlenowej będą niższe niż tradycyjnego LNG.

- To sprawia, że bio-LNG jest jednym z najtańszych zrównoważonych alternatywnych paliw żeglugowych w porównaniu z biometanolem i elektropaliwami, w tym e-amoniakiem i e-metanolem – podkreślają naukowcy MESD CoE.

Ponadto w raporcie podkreślono, że wykorzystanie bio-LNG w żegludze będzie związane z powszechnym stosowaniem biometanu w innych sektorach. Będzie to wymagało krajowych i międzynarodowych standardów wtłaczania biometanu do sieci gazowych, a także powszechnie akceptowanego systemu świadectw pochodzenia w celu efektywnego handlu biometanem w postaci gazowej i skroplonej oraz minimalizacji kosztów transportu.

- Dekarbonizacja żeglugi będzie wymagała stosowania wielu paliw o niskiej i zerowej emisji dwutlenku węgla. Każde paliwo ma swoją indywidualną, ale podobną drogę do zera netto [emisji – MG]. - podkreśla Peter Keller, dyrektor SEA-LNG.

Nieznane drogi dekarbonizacji

- Przy ocenie opcji dekarbonizacji dla sektora morskiego ważne jest, aby każda ścieżka została odpowiednio oceniona, a nie tylko miejsce docelowe. Bardzo ważne jest, aby podejmowanie decyzji opierało się na dokładnych informacjach, które oceniają każdą alternatywną ścieżkę paliwową na podobnej i pełnej podstawie cyklu życia (Well-to-Wake) – wyjaśnia  Keller.

Keller zauważa słusznie znaną w biznesie zasadę, że „opłacalność ścieżki LNG zależy od ilości bio-LNG i e-LNG, które stają się dostępne dla branży żeglugowej oraz od kosztów tych paliw w porównaniu z innymi paliwami o zerowej lub niskiej emisji dwutlenku węgla”.

-  Najnowsze badanie przeprowadzone przez Centrum Doskonałości ds. Energii Morskiej i Zrównoważonego Rozwoju na Uniwersytecie Technologicznym Nanyang w Singapurze potwierdza, że bio-LNG jest rozwiązaniem [ekonomicznie uzasadnionym – MG] dla dekarbonizacji sektora żeglugowego dzięki dojrzałym i komercyjnie dostępnym technologiom produkcji i wykorzystania paliwa na statku, oraz istniejącej infrastrukturze dostaw oraz konkurencyjnym kosztom [produkcji – MG] w porównaniu z innymi zrównoważonymi biopaliwami i elektropaliwami – uważa dyrektor SEA-LNG.

Nie trzeba zmieniać silników

- Nasze badania wskazują, że bio-LNG, wytwarzany ze zrównoważonych zasobów biomasy, może zaspokoić znaczną część przyszłego zapotrzebowania żeglugi na energię. Wyniki badań wskazują, że bio-LNG jest jednym z najtańszych zrównoważonych biopaliw i może potencjalnie zaoferować znaczną przewagę kosztową nad elektropaliwami do 2050 r. – twierdzi profesor Jasmine Lam, dyrektorka centrum MESD CoE, NTU Singapore.

- Bio-LNG może zapewnić do 80% redukcji emisji gazów cieplarnianych w porównaniu do oleju napędowego ze statków, jeśli zminimalizowane zostaną wycieki metanu w procesie produkcyjnym i wyciek metanu na statku – stawia warunki Bruno Piga, konsultant ds. badań MESD CoE, NTU Singapore.

Pewnym ułatwieniem jest fakt, że  bio-LNG może być stosowany jako paliwo drop-in w istniejących silnikach napędzanych LNG, a także może być transportowany, magazynowany i bunkrowany w portach z wykorzystaniem istniejącej infrastruktury LNG. To znacznie obniża koszty logistyczne w porównaniu z innymi paliwami alternatywnymi.

Jak widać z powyższych rozważań, naukowcy stawiają wiele pytań dotyczących rentowności przedsięwzięcia, technicznych możliwości użycia nowego paliwa i emisji metanu oraz całkowitego śladu węglowego emitowanego na drodze od produkcji do wykorzystania systemów w czasie eksploatacji i recyklingu. A więc podobny problem z jakim spotykamy się w przypadku użycia baterii i wodoru razem z ogniwami. Do tego dochodzi problem ceny paliw tradycyjnych i wykorzystania ich do napędu statków.

Statki na gaz coraz popularniejsze

Kilka firm, w tym firma żeglugowa Mitsui OSK i firmy wydobywcze Rio Tinto i BHP zamierzają wprowadzić więcej jednostek zasilanych gazem, co ma  zmniejszyć niektóre emisje podczas podróży.

- Rio Tinto doda do swojego portfela dziewięć statków Newcastlemax napędzanych LNG, a pierwsza dostawa spodziewana jest w pierwszej połowie przyszłego roku. Firma uruchomiła również roczny program testowania biopaliw w celu zmniejszenia emisji z działalności o 40% do 2025 roku -  powiedziała Reutersowi  Laure Baratgin, dyrektor ds. operacji handlowych Rio Tinto.

Z kolei AP Moller-Maersk, globalny operator kontenerowy, koncentruje się na wykorzystaniu metanolu. Koncern ogłosił w środę, że zamówił sześć kolejnych statków napędzanych metanolem, co zwiększy ich liczbę takich do 19 w 2025 r.

- Podejście Maerska polega na „natychmiastowym przejściu na greenfield”, powiedział Reutersowi Berit Hinnemann, szef rozwoju dekarbonizacji biznesu w Maersk, dodając, że firma nie wprowadzi LNG jako części swojego miksu paliwowego.

- Postrzegamy zielony metanol jako rozwiązanie dojrzałe technologicznie, produkcję paliwa można zwiększyć, dlatego postrzegamy go jako opcję paliwową, która ma znaczący wpływ już w tej dekadzie – uzasadnia Hinnemann strategię Maersk Line wyjaśniając, że „Popyt [na metanol] tak naprawdę nie istniał i staraliśmy się rozpędzić rynek poprzez nasze zamówienia na statki i wygenerować popyt na rynku transportu morskiego.

A może amoniak?

Coraz więcej firm przeprowadza również testy mieszania biopaliw z marinolem, oszczędzając żeglugowcom konieczność dokonywania poważnych zmian w obecnych napędach.

- Francuska firma TotalEnergies od przyszłego roku będzie oferować biopaliwa jako paliwo bunkrowe dla swoich klientów w Singapurze, podczas gdy Cargill Inc zamierza zwiększyć zużycie biopaliw w testach bunkrowych w przyszłym roku – informują Jeslyn Lerh, Editing by Florence Tan oraz Ana Nicolaci da Costa z Reutersa.

Wciąż dyskutuje się możliwość wykorzystania do napędu amoniaku. Fergus Eley, szef sektora morskiego BHP, powiedział Reuterowi, że pierwszy statek napędzany amoniakiem mógłby zostać zbudowany w 2026 lub 2027 roku, dodając, że ma nadzieję, że do tego czasu jakiś producent  rozpocznie produkcję pilotażową. Od kilku lat producent nawozów Yara zapowiada, że amoniak jest paliwem przyszłości.

LNG – dziś za drogi, jutro droższy?

Według ostatnich danych Ship & Bunker, ceny spotowe bunkra LNG w Rotterdamie przewyższyły koszt niskosiarkowego oleju opałowego (LSFO). Znaczny wzrost cen LNG w ciągu ostatnich kilku miesięcy, który niektórzy analitycy uważają za tymczasowy jest niepokojący dla przewoźników oceanicznych już eksploatujących lub zamawiających statki napędzane gazem.

Dane z Rotterdamu informowały, że olej opałowy o bardzo niskiej zawartości siarki (VLSFO osiągał 518 USD za tonę, w porównaniu z ekwiwalentem LNG wycenianym na 846 USD za tonę w tym samym miejscu bunkrowania. LNG ma niższą wartość opałową niż olej opałowy, dlatego ceny nie są oparte na masie, ale na ilości gazu potrzebnej do dostarczenia tej samej ilości energii, a następnie przeliczane w celu porównania z cenami ropy. Koszt gazu ziemnego wzrósł w ostatnich tygodniach z powodu ograniczonej podaży w Azji, a ceny bunkra LNG w Rotterdamie spadły.

Trudno prognozować ceny bunkrowania statków napędzanych gazem, metanolem czy tradycyjnymi paliwami na dłuższy okres. Dziś  wiadomo, że ceny będą te wahały się nie tylko pod wpływem rosnącego popytu ale również warunków wywołanych czynnikami pozarynkowymi.

Pamiętać należy również, że wzrost cen energii wpływa na koszty produkcji biopaliw, metanolu, amoniaku i wodoru. Należy więc ostrożnie wnioskować dalszy rozwój dekarbonizacji opartej na paliwach alternatywnych. Bowiem może okazać się, że koszty w jednym z elementów łańcucha produkcji, dostaw lub eksploatacji mogą okazać się ni do przyjęcia przez uczestników procesu dekarbonizacji.


Źródła: SEA-LNG, MESD, Ship & Bunker, Reuters

Fot. Depositphotos