В рамках глобальных усилий по сокращению выбросов серы и парниковых газов с судов исследователи из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) и других учреждений Министерства энергетики изучают потенциальное использование морского биотоплива. «Биотопливо оказалось очень хорошим вариантом, потому что оно либо не содержит совсем, либо содержит ничтожное количество серы по сравнению с ископаемым топливом», — сказал Эрик Тан, старший инженер-исследователь NREL и ведущий автор новой статьи, опубликованной в журнале “Environmental Science and Technology”.
Его соавторами в работе «Варианты биотоплива для морских применений: Технико-экономический анализ и анализ жизненного цикла» являются Линг Тао, также сотрудник NREL, а также ученые из Аргоннской национальной лаборатории, Тихоокеанской Северо-Западной национальной лаборатории и Морской администрации Министерства транспорта США.
Международная морская организация (ИМО) с 2005 года сокращает допустимое количество выбросов оксидов серы с судов. Новейший верхний предел, который вступил в силу в начале 2020 года, снизил содержание серы в судовом мазуте до 0,5% с 3,5%. ИМО заявила, что сокращение должно принести большие выгоды для окружающей среды и здоровья людей, особенно тех, кто живет вблизи портов и вдоль побережья. Кроме того, ИМО поставила труднодостижимые цели по декарбонизации морских перевозок, ориентируясь по крайней мере на 50% сокращение выбросов парниковых газов от международных перевозок к 2050 году по сравнению с уровнем 2008 года.
Новый регламент, который вводится в действие отдельными странами, требует внесения изменений для приведения судов в соответствие с ним. Судовладельцы могут либо установить серные скрубберы для снижения выбросов, либо перейти на другое, малосернистое топливо. Оба варианта несут дополнительные расходы.
Исследование, проведенное под руководством NREL, даёт отправную точку для установления целесообразности использования судов на биотопливе. Затраты на топливо уже составляют значительную часть работы судоходной линии, поэтому исследователи изучили как цены, так и выбросы.
Экономические показатели сопоставляются с затратами на сжигание тяжелого мазута, на долю которого приходится около трех четвертей топлива, используемого судами. Низкосернистый ГФО стоит чуть больше галлона, чем традиционный ГФО. Цены на низкосернистый ГФО были бы максимальными ценами, которые судовладельцы готовы платить за биотопливо для замены один к одному. Биотопливо считается потенциальным капельным топливом, совместимым для использования в судовых двигателях, но для подтверждения этой совместимости необходима дальнейшая работа.
Изучив различные виды топлива на предмет их способности снижать выбросы парниковых газов и загрязнителей воздуха, исследователи обнаружили, что биотопливо, произведенное полностью из биомассы, обеспечивает гораздо более высокое сокращение выбросов парниковых газов в жизненном цикле: с 67% до 93% меньше, чем ГФО. Топливо, получаемое из биомассы, также в основном не содержит серы и демонстрирует сокращение выбросов загрязняющих воздух веществ, таких как твердые частицы.
Исследование Тана показало, что если бы у судоходства не было конкурентов, то Соединенные Штаты располагали бы большим запасом биологического сырья для производства значительного количества морского биотоплива, которое вытеснило бы ископаемое. Поскольку суда используют 400 миллионов метрических тонн топлива в год, смесь из 5% биотоплива составляет около 5 миллиардов галлонов.
По материалам www.nrel.gov.
