Ένα κύμα καινοτομίας στην πρόωση πλοίων

Μεθανόλη

Όταν χρησιμοποιείται ως καύσιμο πλοίων, η μεθανόλη προσφέρει σημαντικά περιβαλλοντικά οφέλη, εξαλείφοντας σχεδόν τα σωματίδια και τα οξείδια του θείου και μειώνοντας τα οξείδια του αζώτου έως και 80% κατά την καύση σε σχέση με τα καύσιμα με βάση το πετρέλαιο. 

Τα δεδομένα από τον νηογνώμονα DNV δείχνουν μια σημαντική αύξηση στην υιοθέτηση της μεθανόλης ως ναυτιλιακού καυσίμου, προβλέποντας ότι έως το 2027, 300 πλοία που θα κινούνται με μεθανόλη θα είναι σε λειτουργία, εξαιρουμένων των φορτηγίδων ανεφοδιασμού καυσίμων και των έργων αναβάθμισης. Αξίζει να σημειωθεί ότι πάνω από 70 νέα πλοία που θα κινούνται με μεθανόλη έχουν ήδη παραγγελθεί το 2024.

Μόνο τον Αύγουστο, η Proman , κορυφαίος παραγωγός μεθανόλης, προμήθευσε συνολικά 2,100 τόνους καυσίμου μεθανόλης σε πλοία, συμβάλλοντας σε έναν συνολικό αριθμό 12,500 τόνων κατά το περασμένο έτος.

Πρόσφατα ανακοίνωσε τον επιτυχημένο ανεφοδιασμό του τελευταίου δεξαμενόπλοιου που κινείται με μεθανόλη, του Stena Prosperous, στις εγκαταστάσεις της στο λιμάνι Point Lisas του Τρινιντάντ, χρησιμοποιώντας μεθανόλη που παράγεται τοπικά.

Το Stena Prosperous, ένα πλοίο IMOIIMeMAX 49,900 dwt, αποτελεί μέρος ενός στόλου έξι πλοίων που ανατέθηκε από την Proman σε συνεργασία με την Stena Bulk το 2019. Αυτά τα πλοία παραδόθηκαν διαδοχικά από το 2022, με το τελικό πλοίο να αναμένεται τον Ιανουάριο του 2024. Το Stena Prosperous ξεκίνησε το παρθενικό του ταξίδι μετά την τελετή ονοματοδοσίας του στη Σιγκαπούρη τον Μάιο, κάνοντας αξιοσημείωτες στάσεις στην Ινδονησία, τη Βραζιλία και τη Σαβάνα στις Ηνωμένες Πολιτείες πριν τελικά φτάσει στο Τρινιντάντ.

Αρχικά εφοδιασμένο με καύσιμα στη Σιγκαπούρη με ένα μείγμα που περιείχε 20% πράσινη και 80% συμβατική μεθανόλη, το ταξίδι προς το Τρινιντάντ είχε ως αποτέλεσμα μια εντυπωσιακή μείωση κατά 31% στις εκπομπές ισοδύναμου CO2 σε σύγκριση με ένα παρόμοιο ταξίδι με χρήση μαζούτ πολύ χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο (VLSFO).

Με όλα τα έξι πλοία να λειτουργούν πλέον με μεθανόλη αντί για VLSFO, η προβλεπόμενη εξοικονόμηση εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου για το 2024 εκτιμάται ότι θα ξεπεράσει τους 8,000 τόνους.

Η Anita Gajadhar, Εκτελεστική Διευθύντρια Μάρκετινγκ και Logistics της Proman, τόνισε την αυξανόμενη αποδοχή της μεθανόλης ως κυρίαρχου καυσίμου πλοίων. «Η μεθανόλη γίνεται ολοένα και περισσότερο κυρίαρχο καύσιμο πλοίων, καθώς οι πλοιοκτήτες κατανοούν την ευελιξία της και τις ιδιότητες καθαρότερης καύσης της», εξήγησε. Η Gajadhar σημείωσε επίσης ότι η σταθερή μοριακή σύνθεση της μεθανόλης επιτρέπει την άψογη ανάμειξή της, διευκολύνοντας τη σταδιακή μετάβαση προς την πράσινη μεθανόλη και ανοίγοντας το δρόμο για την επίτευξη μηδενικών εκπομπών.

Εξηλεκτρισμός

Η ηλεκτροδότηση των θαλάσσιων μεταφορών έχει επίσης αυξηθεί κατακόρυφα τα τελευταία 15 χρόνια. Ο παγκόσμιος στόλος πλοίων εξοπλισμένων με μπαταρίες αυξήθηκε από μόλις επτά το 2009 σε σχεδόν 950 μέχρι τα μέσα του 2024. Αυτή η αξιοσημείωτη τάση έχει ωθηθεί από σημαντικές καινοτομίες στη διάρκεια ζωής της μπαταρίας και την ταχύτητα φόρτισης.

Ο ναυτιλιακός τομέας είχε επιπλέον 433 σκάφη εξοπλισμένα με μπαταρίες, είτε σε παραγγελία είτε υπό κατασκευή, από τον Ιούνιο του 2024. Η Ευρώπη και η Νορβηγία βρίσκονται στην πρώτη γραμμή αυτού του μετασχηματισμού, φιλοξενώντας συλλογικά σχεδόν το 70% αυτών των σκαφών.

Αναλύοντας τις λειτουργικές κατηγορίες, περίπου το 64% αυτών των πλοίων χρησιμοποιεί υβριδικά-ηλεκτρικά συστήματα ισχύος, το 19% είναι αμιγώς ηλεκτρικά και το 17% λειτουργεί ως plug-in υβριδικά. Αυτή η κατανομή αντικατοπτρίζει ποικίλες προσεγγίσεις για τη μείωση των εκπομπών και την ενίσχυση της αποδοτικότητας των καυσίμων.

Η αύξηση των πλοίων που κινούνται με μπαταρία οφείλεται σε μεγάλο βαθμό σε αυστηρές κανονιστικές εντολές που αποσκοπούν στον περιορισμό των εκπομπών CO2 και αερίων του θερμοκηπίου. Επιπλέον, καινοτόμοι όπως η Kongsberg Maritime , η Corvus Energy και η Eco Marine Power , καθώς και υποστηρικτικά κυβερνητικά κίνητρα, έχουν διαδραματίσει καθοριστικό ρόλο σε αυτή την ταχεία υιοθέτηση.

Οι θεμελιώδεις βελτιώσεις στις δυνατότητες κατασκευής μπαταριών, σε συνδυασμό με τις εξελίξεις στη χημεία και την ασφάλεια των μπαταριών, υπήρξαν κρίσιμοι παράγοντες που επέτρεψαν αυτή τη μετάβαση.

Η Νορβηγία έχει αναδειχθεί σε κορυφαίο καινοτόμο στην ηλεκτροδότηση των θαλάσσιων μεταφορών. Η χώρα έχει υποστηρίξει την ανάπτυξη προηγμένων μπαταριών και κυψελών καυσίμου, έχει εφαρμόσει ηλεκτρική ενέργεια από την ξηρά για πρόωση μηδενικών εκπομπών και έχει υιοθετήσει καύσιμο LNG για δραστηριότητες ρυμουλκών αιχμής, συμπεριλαμβανομένων τριών λειτουργικών ρυμουλκών σε τερματικό σταθμό εξαγωγής LNG κοντά στο Hammerfest.

Αμμωνία

Η αμμωνία κερδίζει επίσης την προσοχή ως μια βιώσιμη επιλογή καυσίμου μηδενικών εκπομπών για τη ναυτιλιακή βιομηχανία. Προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα, όπως καύση χωρίς άνθρακα όταν παράγεται με βιώσιμο τρόπο, άφθονη διαθεσιμότητα του προδρόμου αζώτου της στην ατμόσφαιρα και υπάρχουσες υποδομές για αποθήκευση και μεταφορά. Επιπλέον, η ανάπτυξη κινητήρων εσωτερικής καύσης συμβατών με αμμωνία προχωρά.

Παρά τα πλεονεκτήματα αυτά, υπάρχουν και προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπιστούν. Η υψηλή τοξικότητα της αμμωνίας δημιουργεί ανησυχίες για την ασφάλεια, απαιτώντας προσεκτικό χειρισμό και αυστηρά μέτρα ασφαλείας. Η χαμηλότερη ενεργειακή της πυκνότητα σε σύγκριση με τα συμβατικά καύσιμα απαιτεί περισσότερο χώρο αποθήκευσης επί του πλοίου. Επιπλέον, ενώ η καύση αμμωνίας εξαλείφει τις εκπομπές CO2, μπορεί να παράγει υποξείδιο του αζώτου, ένα ισχυρό αέριο του θερμοκηπίου. Επί του παρόντος, η προσφορά πράσινης αμμωνίας είναι περιορισμένη.

Παρά τις προκλήσεις αυτές, μελέτες υποδεικνύουν τη δυνατότητα της πράσινης αμμωνίας να καλύψει ένα σημαντικό μέρος των αναγκών σε καύσιμα της παγκόσμιας ναυτιλιακής βιομηχανίας. Επιπλέον, οι ειδικοί προβλέπουν ότι η αμμωνία θα αναδειχθεί ως το κορυφαίο εναλλακτικό καύσιμο έως το 2050, αποτελώντας ένα σημαντικό μερίδιο του μείγματος καυσίμων για τα μεγάλα εμπορικά πλοία.

Η φινλανδική εταιρεία κατασκευής εξοπλισμού Wärtsilä υπέγραψε πρόσφατα μια ιστορική σύμβαση με τη νορβηγική πλοιοκτήτρια εταιρεία Eidesvik Offshore, με στόχο τη μετατροπή ενός πλοίου ανεφοδιασμού ανοιχτής θάλασσας (PSV) για λειτουργία με αμμωνία ως καύσιμο. Το εν λόγω πλοίο, το «Viking Energy», έχει προγραμματιστεί για μετατροπή στις αρχές του 2026 και πρόκειται να ξεκινήσει τις δραστηριότητές του με αμμωνία εντός του πρώτου εξαμήνου του ίδιου έτους.

Αυτή η πρωτοβουλία, που υποστηρίζεται από τον ενεργειακό γίγαντα Equinor, θα καταστήσει την Viking Energy το πρώτο πλοίο στον κόσμο που θα λειτουργεί με αμμωνία. Η Equinor, η οποία έχει ναυλώσει το Viking Energy, συμβάλλει στη χρηματοδότηση αυτής της μετατροπής.

Ο Håkan Agnevall, Πρόεδρος και Διευθύνων Σύμβουλος της Wärtsilä, τόνισε τη σημασία της συνεργασίας σε ολόκληρο τον κλάδο για την επίτευξη του στόχου του Διεθνούς Ναυτιλιακού Οργανισμού (IMO) για μηδενικές καθαρές εκπομπές έως το 2050. «Σε μόλις 25 χρόνια - όσο διαρκεί η διάρκεια ζωής ενός μόνο πλοίου - η ναυτιλία πρέπει να φτάσει σε μηδενικές καθαρές εκπομπές. Η επίτευξη αυτού του στόχου θα απαιτήσει συντονισμένη δράση από όλους τους εμπλεκόμενους φορείς της ναυτιλιακής βιομηχανίας, ώστε να επιτευχθεί η συστημική αλλαγή που απαιτείται για την αποδοχή μιας νέας γενιάς βιώσιμων καυσίμων», δήλωσε.

Η Gitte Gard Talmo, Διευθύνουσα Σύμβουλος και Πρόεδρος της Eidesvik Offshore, μίλησε για την κληρονομιά των πρωτοποριακών καινοτόμων τεχνολογιών για τη μείωση των εκπομπών. «Η Eidesvik έχει μια μοναδική ιστορία πρωτοπορίας στην εφαρμογή καινοτόμων τεχνολογιών μείωσης των εκπομπών και είμαστε περήφανοι που ηγούμαστε ενός ακόμη πρωτοποριακού έργου μαζί με την Wärtsilä και την Equinor».

Άνεμος

Ας μην ξεχνάμε την παλαιότερη μέθοδο θαλάσσιας πρόωσης - την αιολική ενέργεια.  

Με το αυξανόμενο ενδιαφέρον για τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμων και των εκπομπών, τα συστήματα πρόωσης με υποβοήθηση ανέμου κερδίζουν επίσης δυναμική στη ναυτιλιακή βιομηχανία. Ενώ τα μεγάλα εμπορικά πλοία που κινούνται πλήρως με αιολική ενέργεια δεν έχουν ακόμη γίνει ευρέως διαδεδομένα, πολλά δεξαμενόπλοια, πλοία μεταφοράς χύδην φορτίου, πλοία μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων και κρουαζιερόπλοια έχουν ενσωματώσει με επιτυχία την αιολική ενέργεια στα συστήματα πρόωσής τους.

Παραδείγματα περιλαμβάνουν τα Maersk Pelican, SC Connector, Pyxis Ocean, Afros, MV Beluga SkySails, Estraden και Viking Grace, καθένα από τα οποία χρησιμοποιεί διαφορετικές τεχνολογίες αιολικής ενέργειας. Από πανιά με ρότορα μέχρι χαρταετούς και ανακλινόμενα πανιά με ρότορα, αυτά τα πλοία έχουν επιδείξει σημαντική εξοικονόμηση καυσίμων και μείωση των εκπομπών.

Ένα αξιοσημείωτο μελλοντικό έργο είναι το Oceanbird, μια ιδέα για ένα αεροπλανοφόρο μεταφοράς αυτοκινήτων χωρητικότητας 7,000 αυτοκινήτων που θα κινείται με αιολική ενέργεια. Σχεδιασμένο με πέντε πανιά ύψους 80 μέτρων, στοχεύει στη μείωση των εκπομπών κατά 90% σε σύγκριση με τα συμβατικά σκάφη.

Παρά τις πολλά υποσχόμενες αυτές εξελίξεις, τα περισσότερα από αυτά τα πλοία εξακολουθούν να βασίζονται κυρίως σε συμβατικούς κινητήρες, με την αιολική ενέργεια να χρησιμεύει ως συμπληρωματική πηγή για την ενίσχυση της αποδοτικότητας. 

Καθώς η ναυτιλιακή βιομηχανία προσπαθεί να επιτύχει τους στόχους μείωσης των εκπομπών, η τεχνολογία θα συνεχίσει να εξελίσσεται και περισσότερα πλοία είναι πιθανό να υιοθετήσουν αυτά τα εναλλακτικά συστήματα πρόωσης. Αλλά το ταξίδι θα είναι μακρύ.