На настоящий момент времени судоходство по-прежнему остается самым эффективным видом доставки грузов в большинство стран мира. На него приходится около 80 % товарооборота, что оказывает существенное влияние на мировую экономику, но также и на экологию, ведь на судах до сих пор используют дизель или мазут – топливо, считающееся самым дешевым, но при этом содержащим серу.
Согласно условиям Международной конвенции от 2015 года, которую подписали многие страны, сейчас ведется учет выбросов серы и углекислого газа, поэтому суда, использовавшие топливо с ее содержанием более 0,1 % в составе, не допускаются не только в их порты, но и территориальные воды.
Учитывая, что на судоходство приходится до 11 % потребления топлива в мире (что составляет до 10 млн б/с), проблема с загрязнением океанов и воздуха очень серьезна. Именно поэтому ученые «ломают голову» в поисках лучшего топлива для судов, производство и применение которого имело бы нулевой углеродный след и не вредило окружающей среде.
Что предпринимается
Постепенно мировое сообщество приходит к пониманию, что если не начать предпринимать мер по переводу судов на альтернативные виды топлива уже сегодня, климат может измениться в худшую сторону если не навсегда, то надолго, и возвращение экологии в норму обойдется дороже любой их переоснастки.
В настоящее время многие страны оборудуют свои порты станциями заправки судов такими видами топлива, как водород, аммиак, биотопливо, сжиженный газ, но большее предпочтение отдается метанолу. Именно за последним, как считают эксперты, будущее мирового судоходства, и тому есть объяснение.
Суда на СПГ
На сегодняшний день из 95 тыс. грузовых морских судов в мире всего 414 переведены на сжиженный газ, что составляет 0,4 %. Объяснить эту «каплю в море» очень легко – судовладельцы не спешат вкладываться в строительство или переоборудование судов, не будучи уверенными, что именно за этим топливом будущее.
Связано это с тем, что при его сжигании в атмосферу попадают выбросы углекислоты, которые также находятся под пристальным вниманием экологов и запрещены все той же Конвенцией. Именно поэтому сегодняшнее положение можно назвать выжидательной позицией: судовладельцы ждут, когда или будет изобретено легкое и безопасное топливо, или одобрены нормы по уже имеющимся.
Ниже представлены самые перспективные варианты с нулевым выбросом.
Биотопливо
Как отмечают эксперты, для его использования не придется переоборудовать судовые двигатели или создавать новые, так как некоторые из его видов близки по плотности к мазуту. Хотя при сжигании биотоплива в воздух выделяется двуокись углерода, экологи считают это безопасным, так как растения, из которых оно было сделано, когда-то уже поглотили его из атмосферы.
Лучший вариант топлива для судов – этанол, который получают путем переработки растений, содержащих в составе сахара и крахмал. То, что он отлично «работает» в двигателях внутреннего сгорания, доказали в Бразилии, которая еще в 70-е годы перешла на выработку этанола из сахарного тростника. Сегодня 50 % использованного в стране топлива приходятся именно на него, а стоит он намного дешевле бензина.
Чтобы этанол стал топливом для судов, следует устранить несколько проблем:
- Так как у него меньше теплота сгорания, чем у того же бензина, потребуется много этанола для перехода судна на большие расстояния. Для этого нужно либо строить дозаправки в каждом порту, либо приспосабливать «внутренности» кораблей для его хранения.
- Для того чтобы перевести весь мировой флот на этанол, нужно засевать огромные площади пахотной земли растениями специально для этих целей. Это не совсем этично, учитывая, что экономики многих стран просто не могут себе этого позволить, ведь у них наступит нехватка продовольствия для населения.
Частично решить проблему можно, создавая смеси из бензина и этанола. В Швеции, например, смогли перевести наземный транспорт на бензин Е85, в котором эти цифры указывают на количество этанола в топливе. Применимо ли это относительно судоходства, вопрос пока остается открытым.
Водород
Он считается перспективным, так как при его создании отмечаются нулевые углеродные выбросы. Водороду, как топливу будущего, сегодня уделяется большое внимание, и некоторые страны уже начинают переводить транспорт на него, но это автомобили. Чтобы применить его в судоходстве, нужно придумать, как хранить такой вид топлива, ведь при низкой объемной плотности для длительного рейса потребуются огромные запасы водорода.
Синтетический вариант
Для его производства соединяют водород с оксидом углерода. Эта смесь вполне подходит для двигателей внутреннего сгорания, но добиться нулевого выброса можно только путем захоронения углерода. Работы в этом направлении пока ведутся, но, судя по докладам ученых из разных стран, к 2030 году, а может и раньше, проблема будет решена.
Пока же синтетический «мазут» коммерчески невыгоден, так как при его производстве тратится много энергии, что требует больших финансовых затрат.
Аммиак
Вряд ли он станет топливом для судов, так как стоит в 5 раз дороже, чем мазут, хотя у него и плотность подходящая, да и хранить его проще, чем тот же водород. Сейчас двигатели, работающие на аммиаке, находятся в стадии разработок, и неизвестно, будут ли они вообще производиться.
Есть, правда, большие перспективы использования голубого аммиака в качестве топлива для электростанций, ведь у него нулевые выбросы, и его производство уже ведет Саудовская Аравия, но можно ли будет применять его на судах, пока неизвестно.
Зато многие судоходные компании заинтересовались перспективой использования зеленого аммиака, который намного легче хранить и перевозить, при этом он в 9 раз мощнее литийионных батарей. При его использовании происходят нулевые выбросы, но пока производство обходится дорого.
Возможно, что в ближайшее время будут снижены расходы, но уже сегодня малазийская компания MISC объединилась с Samsung Heavy Industries, Регистром Ллойда (добровольная ассоциация судовладельцев и судостроительных фирм) и MAN Energy Solutions SE (немецкая компания, выпуская двигатели для морских судов) для строительства танкера, работающего на аммиаке.
От них не отстает Nordic Innovation (институт инноваций и трансграничной торговли), объединившийся с Lauritzen Kosan (судоходная компания) и Yara International (крупнейший производитель минеральных удобрений) в рамках проекта Nordic Green Ammonia Powered Ships (NoGaps) для создания аммиачного судового двигателя, который, как утверждают их представители, будет готов в 2025 году.
Таким образом, ожидается, что зеленый аммиак – более перспективный вид топлива, но перевести на него все суда не удастся в ближайшем будущем. Зато в долгосрочном вложении инвестиций в развитие этой области заинтересованы уже многие судовладельцы и компании.
Метанол
Это еще один вид топлива, у которого большое будущее, ведь уже в этом году должны быть утверждены стандарты по его производству и использованию на судах. В продаже даже уже есть гибридные двигатели, работающие на метаноле и обычном топливе. Единственное, что дорабатывают инженеры, это установки по поглощению СО2 при их эксплуатации.
Пока некоторые компании задумываются о переходе на метанол, Waterfront Shipping Company (Канада) уже заказала 8 танкеров, работающих на нем, которые будут спущены на воду с 2021 по 2023 год, хотя в ее транспортном парке есть 7 подобных судов.
Некоторые страны, например Индия, начинают строительство заводов по его производству, а Китай уже лидирует в этой отрасли, поставляя на рынок до 50 % мирового количества метанола.
Вместо итогов
Статистика на настоящий момент такова, что всего 0,4 % мирового судоходства перешло на альтернативные виды топлива, тогда как судостроители уже получают до 10 % заказов на проектировку и выпуск транспорта с подходящими для них топливными системами. Остается ждать, когда мировое судоходство определится с видом топлива, а экологи его одобрят, тогда планета и воздух на ней будут в относительной безопасности.
