Abstract : | Η ναυτιλιακή βιομηχανία αντιμετωπίζει προκλήσεις στην εφαρμογή νέων τεχνολογιών και πρακτικών προκειμένου να ανταποκριθεί στον αυξανόμενο αριθμό κανονισμών που στοχεύουν στη μείωση των εκπομπών από τα πλοία, συμπεριλαμβανομένων των οξειδίων του θείου (SOx), των οξειδίων του αζώτου (NOx), των σωματιδίων (PM), του άνθρακα και του θερμοκηπίου Εκπομπές αερίων (GHG). Αυτοί οι κανονισμοί εισάγονται από διάφορους οργανισμούς όπως ο Διεθνής Ναυτιλιακός Οργανισμός (IMO), η Ευρωπαϊκή Ένωση, η Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος των Ηνωμένων Πολιτειών, το Συμβούλιο Αεροπορικών Πόρων της Καλιφόρνια και άλλες οντότητες. Αρκετές τεχνολογίες αξιολογούνται επί του παρόντος ως μέσο μείωσης των εκπομπών άνθρακα στη ναυτιλιακή βιομηχανία.Η δυνατότητα για την αμμωνία (NH3) ως καύσιμο μηδενικών εκπομπών άνθρακα αναγνωρίζεται ως ένα μέσο για την ταχεία επίτευξη των στόχων μείωσης των αερίων του θερμοκηπίου που έχουν τεθεί από τον Διεθνή Ναυτιλιακό Οργανισμό (IMO) για το 2050. Η αμμωνία θα προσφέρει στους πλοιοκτήτες και τους χειριστές μηδενικού άνθρακα προφίλ εκπομπών, ανεξάρτητα από την πηγή του καυσίμου, από την αποθήκευση έως την πρόωση. Παρά τις απαιτήσεις τοξικότητας και χειρισμού, έχει πραγματοποιηθεί παλαιότερη ανάπτυξη κινητήρων αμμωνίας και τρέχουσα ανάπτυξη κινητήρων πλοίων που χρησιμοποιούν υπάρχουσες τεχνολογίες κινητήρων διπλού καυσίμου (Dual Fuel). Σχέδια για πλοία τροφοδοσίας με αμμωνία έχουν παρουσιαστεί από κοινοπραξίες σχεδιαστών, νηογνώμονες και ναυπηγεία. Ωστόσο, για να καταστεί η αμμωνία μια εμπορικά βιώσιμη μακροπρόθεσμη επιλογή καυσίμου, θα πρέπει να κατασκευαστούν και να εφαρμοστούν ολοκληρωμένοι κανονισμοί υποδομής και ασφάλειας, παρόμοιοι με εκείνους άλλων εναλλακτικών καυσίμων. Επιπλέον, η αμμωνία έχει μεγαλύτερες απαιτήσεις περιορισμού και εξοπλισμού σε σχέση με τα περισσότερα άλλα εναλλακτικά καύσιμα και είναι ένα παγκόσμιο εμπορεύσιμο προϊόν. Πολλοί μικρότεροι φορείς αερίου μπορεί να είναι κατάλληλοι ως πλοία ανεφοδιασμού.Αυτή η μελέτη αναλύει διάφορες πτυχές της αμμωνίας, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής της τόσο από ορυκτά καύσιμα όσο και από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας μέσω διαφορετικών μεθόδων επεξεργασίας, όπως η προεπεξεργασία, η σύνθεση και η μετατροπή. Επιπλέον, εξετάζει τη δυνατότητα μετατροπής της περίσσειας ηλεκτρικής ενέργειας σε υδρογόνο, το οποίο μπορεί στη συνέχεια να μετατραπεί σε αμμωνία μέσω της διαδικασίας μετατροπής ισχύος σε αμμωνία. Μόλις παραχθεί, η αμμωνία στη συνέχεια αποθηκεύεται, μεταφέρεται και διανέμεται στους καταναλωτές για χρήση. Η μελέτη καλύπτει γνωστές διαδικασίες παραγωγής όπως η διαδικασία Haber-Bosch, η ηλεκτροχημική διαδικασία, ο θερμοχημικός κύκλος και τα προηγμένα συστήματα παραγωγής αμμωνίας. Η μελέτη αξιολόγησε την καταλληλότητα εναλλακτικών καυσίμων για την αντικατάσταση του Heavy Fuel Oil (HFO) ως καυσίμου πλοίων μέσω μιας ανάλυσης ευαισθησίας. Η μελέτη στόχευε επίσης να προσδιορίσει τη δυνατότητα επτά εναλλακτικών καυσίμων να αντικαταστήσουν το HFO με τη διεξαγωγή αξιολόγησης σε επίπεδο στόλου. The maritime industry is facing challenges in implementing new technologies and practices in order to meet the growing number of regulations aimed at reducing emissions from ships, including Sulfur Oxides (SOx), Nitrogen Oxides (NOx), Particulate Matter (PM), Carbon and Greenhouse Gas (GHG) emissions. These regulations are being introduced by various organizations such as the International Maritime Organization (IMO), the European Union, the United States Environmental Protection Agency, the California Air Resources Board and other entities. Several technologies are currently being evaluated as a means to decrease carbon emissions in shipping industry.The potential for ammonia (NH3) as a zero-carbon fuel is being recognized as a means to quickly reach the greenhouse gas reduction targets set by the International Maritime Organization (IMO) for 2050. Ammonia would offer ship owners and operators a zero-carbon emissions profile, regardless of the fuel's source, from storage to propulsion. Despite its toxicity and handling requirements, past development of ammonia engines and current development of marine engines using existing dual fuel (DF) engine technologies have taken place. Designs for ammonia-fueled feeder ships have been presented by consortia of designers, classification societies and shipyards. However, for ammonia to become a commercially viable long-term fuel option, comprehensive infrastructure and safety regulations similar to those of other alternative fuels would need to be built and implemented. Additionally, ammonia has greater prescriptive requirements for containment and equipment than most other alternative fuels and is a globally traded commodity. Many smaller gas carriers may be suitable as bunkering vessels.This study is analyzing various aspects of ammonia, including its production from both fossil fuels and renewable energy sources through different processing methods such as pre-treatment, synthesis, and conversion. Additionally, it examines the potential for converting excess electricity into hydrogen, which can then be converted into ammonia through the process of power-to-ammonia conversion. Once produced, ammonia is then stored, transported, and distributed to consumers for use. The study covers known production processes such as the Haber-Bosch process, the electrochemical process, the thermochemical cycle and advanced ammonia production systems. The study evaluated the suitability of alternative fuels to replace Heavy Fuel Oil (HFO) as marine fuel through a sensitivity analysis. The study also aimed to determine the potential of seven alternative fuels to replace HFO by conducting a fleet-level assessment.
|
---|