mainos_428

Kalusto ja huolto
Kuljetukset

Laivaliikenteen päästöt: energiantehokas käyttö

artikkelikuva: Laivaliikenteen päästöt: energiantehokas käyttö

Jatkuva parantaminen ei riitä, jos haluamme saavuttaa vuosille 2030 ja 2050 asetetut tavoitteet. Tarvitaan dramaattinen muutos. Viime aikoina on ollut paljon puhetta vaihtoehtoisista polttoaineista, kuten vety, ammoniakki ja metanoli. Näille polttoaineille on yhteistä, että ne eivät ole pääasiallisia energianlähteitä vaan pikemminkin energian kantajia. Tällä hetkellä näiden polttoaineiden raaka-aineena toimivat fossiiliset polttoaineet, kuten maakaasu, raakaöljy tai (kivi) hiili. Niitä markkinoidaan usein päästövapaina tai CO2-vapaina polttoaineina, mikä voikin pitää paikkaansa loppukäytön osalta. Näillä polttoaineilla on kuitenkin oma hiilijalanjälkensä, kun tarkastellaan asiaa koko valmistuksen ajalta (well to wake).

95 % vedyn, ammoniakin ja metanolin raaka-aineesta tulee fossiilisista lähteistä, joista maakaasu on suurin yksittäinen lähde, noin 70%. Tämän takia on oleellista tarkistaa jokaisen polttoaineen kehitys/valmistusprosessi.

LNG/LPG/LEG

Jalostuslaitoksella maakaasu nesteytetään, jolloin eri hiilivedyt voidaan erotella. Nesteytyksen aikana alle 10% maakaasun energiasta menee häviöihin ja lopputuloksena saadaan LNG, LPG:tä. Näitä polttoaineita voidaan kuljettaa, varastoida ja – enemmän tai vähemmän – hyödyntää olemassa olevissa polttomoottoreissa noin 45% hyötysuhteella tai sopivissa polttokennoissa noin 50% hyötysuhteella.

VETY/AMMONIAKKI/METANOLI

Maakaasun höyryreformointi synteesikaasuksi (kaasuseos, joka sisältää pääasiassa vetyä, hiilimonoksidia ja hiilidioksidia) ja sen edelleen jalostaminen konvertointireaktiolla, metanolisynteesillä tai Haber- Bosh-menetelmällä, aiheuttaa 20–35% häviöt energiasisältöön.

Ammoniakki ja metanoli ovat tämän jälkeen valmiita energian kantajia, mutta vety täytyy vielä paineistaa (n. 15% häviö) tai nesteyttää (30% häviö) ennen kuin sitä voidaan käyttää bunkkeripolttoaineena. Toisin sanoen, polttoaineet, joita voidaan käyttää päästövapaina tai vähäpäästöisinä laivassa, nimittäin vety ja ammoniakki, ovat menettäneet jalostuksessa jo 35–45% energiastaan, mitä voidaan verrata LNG 10% häviöihin. Vastaava määrä hiilidioksidia on myös vapautunut ilmakehään. Metanolille kuvio on samankaltainen. Näiden polttoaineiden hyötysuhde polttomoottoreissa ja polttokennoissa on sama kuin LNG:n tai LPG:n.

SÄHKÖ POLTTOAINEEN LÄHTEENÄ

Tulevaisuudessa suunnitelma on, että lähtöenergia on päästötöntä tai vähäpäästöinen sähköä ja sen käytössä hyödynnetään power to X (p-2-x) teknologioita. Tässäkin tapauksessa, niin kauan kun tarjolla ei ole ylimääräistä vihreää sähköä, sähkön jalostaminen käyttökelpoiseksi polttoaineeksi pitää olla mahdollisimman tehokasta. Mikäli sähkö on alun perin valmistettu fossiilisesta polttoaineesta, päästään parempaan lopputulokseen käyttämällä laivoissa suoraan fossiilisia polttoaineita.

Useimmilla p-2-x teknologioilla on noin 35% häviöt. Lisäksi vety ja metaani vaativat nesteyttämisen tai paineistamisen häviöineen ennen kuin nämä polttoaineet ovat sellaisessa muodossa, että ne voidaan käyttää polttoaineena. Ennen kuin polttoaineista saadaan taas hyödynnettävissä olevaa mekaanista ja sähköistä energiaa, nämä polttoaineet pitää polttaa joko polttomoottoreissa tai polttokennoissa missä karkeasti laskettuna puolet energiasta menetetään. Tässä ero akustoihin on huomattava, missä häviöt sähköverkossa on vain 5–10% ja laivan sähköverkossa myös noin 5%. Vaikka koko ketjua siirtoineen ja logistisine häviöineen ei ole kuvattu, kokonaiskuva on selvä: kaikki energian muuntaminen aiheuttaa häviöitä ja niin kauan kuin emme ole hukkumassa päästövapaaseen sähköön, meidän kannattaa käyttää sähkö sähkönä.

JOHTOPÄÄTÖKSET

LNG on ainoa laajasti saatavilla oleva polttoaine, joka täyttää olemassa olevat ja tiedossa olevat päästömääräykset lisäämättä CO2-päästöjä. Vaikka LNG:n hyödyt on kiistetty suhteessa kasvihuonekaasuihin, LNG:n kemiallinen koostumus tarjoaa mahdollisuudet vähentää kasvihuonekaasuja per tuotettu energiayksikkö. Tämä kuitenkin vaatii metaanipäästöjen hallintaa jalostuksen ja käytön ajalla. Jälkimmäisen osalta huomion pitäisi keskittyä siihen, että LNG-käyttöisiä moottoreita käytetään korkealla ja tasaisella kuormalla ja että moottorinvalmistajat ovat valmiita julkaisemaan metaanipäästöjen luvut.

Ennen kuin vaihtoehtoisista polttoaineista tulee todellinen vaihtoehto laivoissa, maissa täytyy tapahtua energiavallankumous. CO2-vapaiden ensisijaisten energialähteiden määrän täytyy lisääntyä räjähdysmäisesti ja syrjäyttää fossiilisten polttoaineiden käytön sähköntuotannossa.

Teksti: Tomas Aminoff
Kuva: Elomatic

Mitä mieltä olit artikkelista?

vote 1 vote 2 vote 3 vote 4 vote 5

Seuraa Prologistiikka

Prologistiikka uutiskirje

mainos_580
mainos_528



Seuraa Prologistiikka
Facebook, seuraa LinkedIN, seuraa
PubliCo B2B mediat:
enertec »     HR viesti »     kita »     prointerior »     prometalli »     proresto »     seatec »