Konieczność redukcji emisji w gospodarce światowej dotyka także transportu morskiego, który pozostaje jednym z najbardziej emisyjnych sektorów, generując więcej zanieczyszczeń niż transport drogowy. W ostatnim czasie ogłoszono kilka ciekawych projektów, których celem jest wykorzystanie wodoru i ogniw paliwowych do dekarbonizacji żeglugi.
Jak podają eksperci Instytutu Maszyn Przepływowych PAN, obecnie nawet 85-90% handlu międzynarodowego przebiega drogą morską. Związane z nim zużycie paliw konwencjonalnych w silnikach Diesla oraz turbinach gazowych i parowych może odpowiadać za nawet 15% całkowitej emisji NOx, 3-7% SOx, 2,5-4% gazów cieplarnianych i 3-8% cząstek stałych w postaci sadzy[1]. I choć transport morski nie przejawia równie silnego natężenia co transport drogowy, przez co odczuwalny jest głównie w większych skupiskach i portach, redukcja zanieczyszczeń w jego obszarze jest określana jako niezbędna już od lat 50. XX wieku.
Transport morski a cele Unii Europejskiej
Wraz z głównym celem UE dotyczącym osiągnięcia neutralności klimatycznej do 2050 r., wzrastają cele dekarbonizacji w poszczególnych segmentach. Niestety, na przestrzeni lat emisje z lotnictwa i żeglugi stale rosły. W ogłoszonym w ubiegłym roku pakiecie propozycji legislacji Fit for 55 Komisja Europejska wzmocniła postanowienia dla obu sektorów. W przypadku lotnictwa poprzez System Handlu Uprawnieniami do Emisji (EU-ETS), którym objęte zostały wszystkie loty w obrębie Europejskiego Obszaru Gospodarczego, w którego skład wchodzą kraje UE, a także Norwegia, Islandia i Lichtenstein.
W przypadku transportu morskiego głosowanie z 2020 r. wskazało konieczność włączenia go do systemu ETS od 2022 r. oraz zwiększenia wymogów dla firm transportowych w zakresie ograniczenia emisji CO2 o co najmniej 40% do 2030 r. Według eurodeputowanych pierwotne ambicje KE w odniesieniu do statków nie były wystarczające, by sprostać celom dekarbonizacji. W kwietniu 2021 r. ponownie podkreślono potrzebę ograniczenia emisji przez przemysł żeglugowy i wskazano szereg środków mających do tego doprowadzić, w tym:
- wycofanie ciężkich olejów opałowych z rekompensatą w postaci zwolnień podatkowych od paliw alternatywnych,
- dekarbonizację, cyfryzację i automatyzację europejskich portów,
- regulowany dostęp do portów UE dla najbardziej zanieczyszczających statków,
- udoskonalenia techniczne, takie jak optymalizacja prędkości statku, innowacje w hydrodynamice, nowe układy napędowe.
W odpowiedzi, producenci i firmy transportowe skupiły się na opracowaniu i wdrożeniu czystych technologii w transporcie morskim. Jedną z częściej wymienianych są ogniwa paliwowe na odnawialny wodór. Wdrożenie „paliwa przyszłości” ma zapewnić spełnienie założeń klimatycznych i zminimalizować rosnące koszty uprawnień i paliw konwencjonalnych dla przedsiębiorstw transportowych.
Kontenerowy system energii wodorowej HAV Hydrogen
Norweskie przedsiębiorstwo HAV Hydrogen ogłosiło planowe uruchomienie pokładowego kontenerowego systemu energii wodorowej dla statków, w celu umożliwienia komercyjnego wykorzystania wodoru jako paliwa okrętowego.
Rozwiązanie proponowane przez HAV Hydrogen to skalowalny zasilacz, oparty na modułach wodorowych ogniw paliwowych o mocy 200 kW, obejmujący systemy wsparcia i bezpieczeństwa oraz zarządzania energią elektryczną. Zainstalowanie większych kontenerów lub połączenie kilku zrealizuje systemy energetyczne o większej pojemności. Jak wskazuje producent, rozwiązanie może zostać wykorzystane do głównych układów napędowych lub jako dodatkowe źródło zasilania na pokładzie statku. Celem jest optymalizacja mocy w konkretnych zastosowaniach i typach statków, przy zachowaniu zeroemisyjności. Wodór niezbędny do wytworzenia energii ma być przechowywany w postaci ciekłej w specjalnych zbiornikach pod pokładem.
Statki wycieczkowe na ogniwa paliwowe MSC Group
Kolejnym ogłoszonym niedawno projektem jest potencjalne wykorzystanie ogniw paliwowych w komercyjnych rejsach wycieczkowych przedsiębiorstwa MSC Group. We współpracy z jedną z największych na świecie grup stoczniowych Fincantieri, ma ono opracować dwa luksusowe statki wycieczkowe napędzane wodorem, które zasilą flotę Explora Journeys. Flota będzie się składać z sześciu statków, z czego pozostałe będą zasilane LNG.
Według komunikatu, statki Explora V i VI będą wyposażone w nową generację silników na skroplony gaz ziemny oraz w pierwsze w branży technologie i rozwiązania środowiskowe, w tym system operujący na ciekłym wodorze. Paliwo wodorowe będzie zasilać ogniwa o mocy 6 MW, wytwarzające bezemisyjną energię do obsługi statku pasażerskiego oraz eksploatację w porcie, przy wyłączonych silnikach. Modele mają wejść do użytku kolejno w 2027 i 2028 roku.
Luksusowa flota będzie wyposażona w nowoczesne technologie redukujące emisje, w tym w technologię selektywnej redukcji katalitycznej, w celu zmniejszenia emisji tlenku azotu o 90%. Dodatkowo, statki będą posiadać całą gamę energooszczędnych urządzeń pokładowych.
Wodór – czy będzie przyszłością transportu morskiego?
Poszukiwanie alternatywy, która skutecznie zastąpiłaby paliwa konwencjonalne w transporcie morskim nie jest proste. Wodór realnie wykazuje taką możliwość, przy czym, by mógł być powszechnie stosowany niezbędny jest dalszy, dynamiczny rozwój technologii oraz wzrost opłacalności produkcji i zakupu odnawialnego wodoru. Szanse na to rosną.
Jak podaje agencja badawcza Transparency Market Research światowy rynek wodoru ma rosnąć o 50 proc. rok do roku w przeciągu kolejnej dekady, a jego wielkość z obecnych 2,10 mld EUR do 133,58 mld EUR w 2031 r. W związku z tym, rosnąć będzie także rynek elektrolizerów i urządzeń do produkcji i dystrybucji ekologicznego wodoru. Wraz z efektem skali, maleć będą ceny paliwa, a częstotliwość jego wykorzystania, także w transporcie morskim będzie wzrastać.
[1] Instytut Maszyn Przepływowych PAN, RAFAKO S.A., Zmniejszenie emisji cząstek stałych i SO2 przez transport morski
