Byt till version med låg koldioxidutsläpp

[GTranslate]

En våg av innovation inom fartygsframdrivning

August 30, 2024
av Dominic Shales

Sjöfartsindustrin har varit långsam med att anamma bränsleinnovation. Fartyg, särskilt större fartyg, är extremt tunga och ofta bara lämpade för traditionella bränslen. Men det har nyligen kommit en våg av nyheter om nya, grönare tekniker som blir tillgängliga.

Metanol

När metanol används som marint bränsle erbjuder det betydande miljöfördelar, eftersom det nästan eliminerar partiklar och svaveloxider och minskar kväveoxider med upp till 80 % under förbränning jämfört med petroleumbaserade bränslen. 

Data från klassificeringssällskapet DNV visar en betydande ökning av användningen av metanol som maritimt bränsle, och förutspår att 2027 metanoldrivna fartyg kommer att vara i drift år 300, exklusive bunkerpråmar och ombyggnadsprojekt. Det är värt att notera att över 70 nya metanoldrivna fartyg redan har beställts under 2024.

Bara i augusti har Proman , en ledande metanolproducent, levererat totalt 2 100 ton metanolbränsle till fartyg, vilket bidrar till sammanlagt 12 500 ton under det senaste året.

Nyligen tillkännagav företaget att de framgångsrikt tankat sitt senaste metanoldrivna tankfartyg, Stena Prosperous, vid sina anläggningar i hamnen i Point Lisas, Trinidad, med hjälp av lokalt producerad metanol.

Morena

Promans Stena Prosperous.

Stena Prosperous, ett IMOIIMeMAX-fartyg på 49,900 2019 dwt, är en del av en flotta på sex fartyg som beställdes av Proman i samarbete med Stena Bulk år 2022. Dessa fartyg levererades sekventiellt från och med 2024, och det sista fartyget förväntas vara klart i januari XNUMX. Stena Prosperous påbörjade sin jungfruresa efter dopceremonin i Singapore i maj, med viktiga stopp i Indonesien, Brasilien och Savannah i USA innan den slutligen anlände till Trinidad.

Resan till Trinidad, som ursprungligen bunkrades i Singapore med en blandning bestående av 20 % grön och 80 % konventionell metanol, resulterade i en imponerande minskning av koldioxidekvivalenter på 31 % jämfört med en liknande resa med mycket lågsvavlig eldningsolja (VLSFO).

Med alla sex fartyg nu i drift med metanol istället för VLSFO, uppskattas de beräknade minskningarna av växthusgasutsläpp för 2024 till uppåt 8,000 XNUMX ton.

Anita Gajadhar, Promans marknads- och logistikchef, lyfte fram den växande acceptansen av metanol som ett vanligt marint bränsle. ”Metanol blir alltmer ett vanligt marint bränsle i takt med att redare förstår dess mångsidighet och renare förbränningsegenskaper”, förklarade hon. Gajadhar noterade vidare att metanolens enhetliga molekylära sammansättning gör att den kan blandas sömlöst, vilket underlättar en gradvis övergång till grön metanol och banar väg för att uppnå nettonollutsläpp.

Elektrifiering

Elektrifieringen av sjötransporter har också ökat kraftigt under de senaste 15 åren. Den globala flottan av batteriutrustade fartyg ökade från endast sju år 2009 till nästan 950 i mitten av 2024. Denna anmärkningsvärda trend har drivits fram av betydande innovationer inom batteritid och laddningshastighet.

Sjöfartssektorn hade ytterligare 433 batteriutrustade båtar antingen beställda eller under byggnation i juni 2024. Europa och Norge ligger i framkant av denna omvandling och står tillsammans för nästan 70 % av dessa fartyg.

Om man bryter ner de olika operativa kategorierna använder cirka 64 % av dessa fartyg hybrid-elektriska kraftsystem, 19 % är helt elektriska och 17 % fungerar som laddhybrider. Denna fördelning återspeglar olika metoder för att minska utsläpp och förbättra bränsleeffektiviteten.

Ökningen av batteridrivna sjöfartsfartyg drivs till stor del av strikta regulatoriska mandat som syftar till att begränsa utsläppen av koldioxid och växthusgaser. Dessutom har innovatörer som Kongsberg Maritime , Corvus Energy och Eco Marine Power samt stödjande statliga incitament spelat en avgörande roll i denna snabba implementering.

Grundläggande förbättringar av batteritillverkningskapaciteten, i kombination med framsteg inom batterikemi och säkerhet, har varit avgörande faktorer för denna övergång.

Norge har framstått som en ledande innovatör inom elektrifiering av sjötransporter. Landet har förespråkat utvecklingen av avancerade batterier och bränsleceller, implementerat elektrisk landström för utsläppsfri framdrivning och använt LNG-bränsle för avancerad bogserbåtsdrift, inklusive tre bogserbåtar i drift vid en LNG-exportterminal nära Hammerfest.

Morena

Corvus Energy kommer att leverera batterilagringssystemet ombord på Magellan Discoverer – det första hybriddieselelektriska fartyget som byggs i Sydamerika. Fartyget är ett lyxigt kryssningsfartyg för polarexpeditioner som ska byggas vid det chilenska varvet Astilleros y Servicios Navales SA ASENAV för kryssningsoperatören Antarctica 21. Corvus Energy kommer att leverera ett Orca-energilagringssystem som ska användas för utsläppsfri drift.

Ammoniak/ammonium

Ammoniak får också uppmärksamhet som ett gångbart utsläppsfritt bränslealternativ för sjöfartsnäringen. Det erbjuder flera fördelar, inklusive koldioxidfri förbränning vid hållbar produktion, riklig tillgång på dess föregångare kväve i atmosfären och befintlig infrastruktur för lagring och transport. Dessutom går utvecklingen av förbränningsmotorer som är kompatibla med ammoniak framåt.

Trots dessa fördelar finns det också utmaningar att ta itu med. Ammoniakens höga toxicitet medför säkerhetsproblem, vilket kräver noggrann hantering och stränga säkerhetsåtgärder. Dess lägre energitäthet jämfört med konventionella bränslen kräver mer lagringsutrymme ombord. Dessutom, även om ammoniakförbränning eliminerar koldioxidutsläpp, kan den producera dikväveoxid, en potent växthusgas. För närvarande är tillgången på grön ammoniak begränsad.

Trots dessa utmaningar tyder studier på att grön ammoniak har potential att uppfylla en betydande del av den globala sjöfartsindustrins bränslebehov. Dessutom ser experter att ammoniak kommer att bli det ledande alternativa bränslet år 2050 och utgöra en betydande andel av bränslemixen för stora handelsfartyg.

Den finska utrustningstillverkaren Wärtsilä har nyligen tecknat ett banbrytande kontrakt med det norska skeppsredaren Eidesvik Offshore, som syftar till att konvertera ett offshore-plattformsförsörjningsfartyg (PSV) för att drivas med ammoniak som bränsle. Fartyget i fråga, 'Viking Energy', är planerat att konverteras i början av 2026 och ska börja drivas med ammoniak under första halvåret samma år.

Morena

Viking Energy kommer att konverteras till att drivas med ammoniak år 2026.

Detta initiativ, som stöds av energijätten Equinor, kommer att göra Viking Energy till världens första ammoniakdrivna fartyg i drift. Equinor, som har chartrat Viking Energy, bidrar till finansieringen av denna ombyggnad.

Håkan Agnevall, VD och koncernchef för Wärtsilä, betonade vikten av branschövergripande samarbete för att uppnå Internationella sjöfartsorganisationens (IMO) mål om nettonollutsläpp till 2050. ”På bara 25 år – ett enda fartygs livstid – måste sjöfarten nå nettonollutsläpp. För att uppnå detta krävs samordnade åtgärder från alla intressenter inom sjöfartsbranschen för att åstadkomma den systemförändring som krävs för att acceptera en ny generation av hållbara bränslen”, sa han.

Gitte Gard Talmo, VD och koncernchef för Eidesvik Offshore, talade om arvet av banbrytande innovativa teknologier för utsläppsminskning. ”Eidesvik har en unik historia av att vara pionjärer inom implementeringen av innovativa utsläppsminskande teknologier, och vi är stolta över att leda ännu ett banbrytande projekt tillsammans med Wärtsilä och Equinor.”

Vindkraft

Låt oss inte glömma den äldsta maritima framdrivningsmetoden – vindkraft.  

Med ett växande intresse för att minska bränsleförbrukning och utsläpp får vinddrivna framdrivningssystem också fart inom sjöfartsindustrin. Medan helt vinddrivna stora kommersiella fartyg ännu inte har blivit vanliga, har flera tankfartyg, bulkfartyg, containerfartyg och kryssningsfartyg framgångsrikt integrerat vindkraft i sina framdrivningssystem.

Exempel inkluderar Maersk Pelican, SC Connector, Pyxis Ocean, Afros, MV Beluga SkySails, Estraden och Viking Grace, som alla använder olika vindkraftstekniker. Från rotorsegel till drakar och lutande rotorsegel har dessa fartyg visat betydande bränslebesparingar och utsläppsminskningar.

Ett anmärkningsvärt framtida projekt är Oceanbird, ett koncept för en vinddriven biltransportör med en kapacitet på 7,000 80 bilar. Den är designad med fem 90 meter höga vingsegel och syftar till att minska utsläppen med XNUMX % jämfört med konventionella fartyg.

Trots dessa lovande utvecklingar förlitar sig de flesta av dessa fartyg fortfarande främst på konventionella motorer, med vindkraft som en kompletterande källa för att öka effektiviteten. 

I takt med att sjöfartsindustrin strävar efter att uppnå målen för utsläppsminskning kommer tekniken att fortsätta utvecklas, och fler fartyg kommer sannolikt att använda dessa alternativa framdrivningssystem. Men det kommer att bli en lång resa.