绿色甲醇:航运脱碳的现实选项
根据目标,到 2050 年,航运应实现气候中和。绿色和平组织目前站在了绿色能源行业从业者这一边,将绿色甲醇作为可行的燃料纳入环保解决方案。
世界贸易的大部分是在海上进行的,其中大部分使用化石燃料。航运产生了全球 3% 的温室气体。油轮、集装箱船和货轮向空气中排放烟尘、氮氧化物和硫氧化物,甚至在著名的莱茵河等内陆水道附近也是如此。
绿色和平组织近日表示,绿色甲醇可以改变这种状况。
绿色甲醇(CH3OH),即利用绿色能源,以水和空气等可持续"原材料"为原料生产的甲醇,具有许多有益特性。
德国航空航天中心海洋能源系统研究所受绿色和平组织委托进行的一项研究总结道,甲醇是液体,易于处理,非常适合用作船用燃料。
该研究于四月份伦敦国际海事组织(IMO)会议前不久发表。
国际海事组织多年来一直致力于用对环境危害较小的船用柴油取代重质燃料油。虽然,商业航运的硫排放量有所减少,但化石燃料依然是大头。
环保人士称,即使使用液化天然气(LNG)作为推进剂,对于气候而言也未必是真正的进步。
国际海事组织计划征收二氧化碳税并实施排放制裁
国际海事组织目前正在规划下一步行动。今年四月,联合国成员国同意通过征收二氧化碳税来促进气候中性航运的发展。
国际海事组织还设定了截至2035年的排放目标,例如,到2030年,航运温室气体排放量要比2008年减少 20%。未能实现气候目标的成员国将受到制裁。
还将有一个信贷体系和气候基金。到2050年,全球航运将实现气候中和。
国际海事组织并未具体规定应使用哪种燃料来实现这一目的。然而,业内越来越多人认为,绿色甲醇可以在这方面发挥重要作用。
但首先还有很多事情要做。用于十年后航行于世界海洋的船舶现在正在建造或改装。
因此,今天我们就需要下决心采用气候友好型驱动系统。
以及在尽可能多的重要港口建立仓库和加油站等基础设施,当然还需要充足的氢基燃料。
哪一种燃料最有未来呢?
哪种燃料最好?氢?还是绿色甲醇?讨论的还有氨和沼气以及大豆油等农业燃料,但大多数环保组织拒绝使用占用农业种植资源的燃料。还有由电池供电的电动机。
零排放电动船
绿色电力驱动的船舶的电池相对较大且重。到目前为止,它们只适合小型船舶和短距离航行。这是德国航空航天中心研究所得出的结论。
但也有支持者认为,续航里程可达 1,000 公里的电池驱动船舶具有竞争力。他们表示,较长的装载时间并不是真正的问题,因为船只通常会在港口停留很长时间。而且通过可更换电池,内陆航运可以变得更加灵活和对气候无害。
但是,目前尚无相应的给船舶充电的基础设施,但每个港口都有电力。未来采用混合驱动也是可能的。
氢气解决方案
这类通常是双燃料解决方案(由 15% 的柴油和 85% 的氢气组成),也包括纯氢动力驱动。
包括使用高纯度氢的燃料电池。
旧有的内燃机可以转换为使用氢燃料。
已经有中国、日本、美国及欧洲一些国家的氢动力船在航行。
然而,绿色氢气从哪来?
氢气在罐中的储存和运输需要低温或高压,因此比较复杂。
目前,几乎没有可供大型船舶使用的加氢基础设施。
氨
有了氨,情况就好多了。生产、运输和储存都已成熟,而且远比氢气简单得多。据 Infosperber 报道,氨船也已经存在。氢可以转化为氨(NH3),从而生产出更易于运输的燃料。
然后将氨转化回来再使用。它也可以在改装的柴油发动机中直接燃烧。当氨燃烧时,会产生氮氧化物,因此必须净化废气。
德国航天中心研究所在为绿色和平组织撰写的研究中写道,目前对绿色氨的需求是生产能力的三到四倍。但氨有个问题,使用时注意其毒性。
绿色甲醇
回到甲醇——工业酒精是液体,可生物降解且易于处理。它可以像柴油一样储存和运输。此外,它的能量密度比氨和氢更高。
当然,绿色甲醇也有缺点。虽然它可以在改装的柴油发动机中燃烧,但它具有腐蚀性,会损坏密封件和喷嘴。然而,甲醇早已被尝试并测试作为传统燃料的添加剂。
德国航空航天中心的研究计算出,绿色甲醇可以减少德国内河和海上航运 96% 的二氧化碳排放量。
根据绿色和平组织的定义,绿色甲醇只能由绿色氢气生产。此外,还使用直接空气捕获(DAC)从空气中提取二氧化碳。来自海水的二氧化碳也是一种选择。
绿色和平组织表示,利用残留物或废物生产生物甲醇并不是一个可持续的解决方案。目前这方面还没有大规模的生产商。
相比之下,推动船舶前进所需的甲醇大约是柴油的两倍。
但是,绿色甲醇还有一个问题,就是价格相对昂贵。对于船东来说,这意味着更高的成本、更大的油箱、更少的载货空间,从而利润减少。
该做出决定了
绿色甲醇,比氢气罐好还是差?没有哪家公司能够很容易回答这个问题。正如成本清单所列的那样,不仅需要改装和新建船舶、油罐、管道、港口设施和制造商,还需要针对新燃料的法律和安全法规。
船东们最大的愿望就是:决定采用其中一种方案。这也适用于瑞士,尽管它没有海港,但全球约有 22% 的商船属于瑞士公司。
决定使用哪一种燃料,将涉及大量资金和重大变革,堪比从帆船到机动船的历史性转变。
瑞士商品贸易和航运公司协会(Suissenégoce)秘书长弗洛伦斯·舒尔希 (Florence Schürch) 表示,错误的决定可能会让相关人员损失惨重。
【信息来源:时代回声报、德国航空航天中心海洋能源系统研究所、绿色和平组织等】
