Održivost u nautičkoj industriji je u posljednje vrijeme pretežito povezana s uporabom fosilnih goriva. Različiti napori se ulažu u znanstvenoj i industrijskoj zajednici u razvitku alternativnih goriva. Posljednji cilj postavljen od strane IMOa, International Maritime Organization, je smanjenje emisija ispušnih plinova za 50% do 2050 u usporedbi s 2008.
Emisije dušikovih i sumporovih oksida nautičke industrije čini 15 i 13% globalnih emisija.
U našem posljednjem postu razmotrili smo alternativna goriva, dok ćemo se danas fokusirati na vodik, amonijak i metanol. Uz inovativan dizajn trupa, prijelaz na obnovljive izvore energije kao pogonsko gorivo čini najefikasniji način smanjenja emisije.
Vodik
Prvo gorivo kojeg ćemo se dotaknuti je vodik. Nekoliko glavnih karakteristika smo spomenuli u našem prošlotjednom postu, no kako se proizvodi vodik? Najpoznatija metoda proizvodnje vodika je elektroliza, no ona nije komercijalizirana na većoj razini. Trenutne metode proizvodnje vodika baziraju se na korištenju fosilnih goriva kao sirovina. No, voda i suvišak obnovljive energije dobivene iz vode i vjetra se također mogu koristiti kao početni materijal za proizvodnju vodika (Turner, 2004).
Temeljni problem korištenja vodika je njegovo skladištenje. Metode koje su poznate na tržištu uključuju komprimirani vodik, tekući vodik, amonijak, Fischer-Tropsch metodu, sintetski plin, metanol, metansku kiselinu, tekuće aromatske organske spojeve i niz solid-state nosača (Van Hoecke i sur., 2020).
Trenutno najkorištenija metoda je skladištenje putem komprimiranog vodika. Pet različitih tankova je proizvedeno kako bi skladištili vodik pri povišenom tlaku, od 10-20 do 70 MPa.
Amonijak
Drugo gorivo koje ćemo spomenuti je amonijak. Amonijak može biti nosač vodika ili gorivo.
Amonijak je molekula bez ugljika u svom sastavu, no trenutna proizvodnja vodika iz amonijaka bazira se na procesu dobivanja vodika iz metana, uporabom katalizatora. Ovaj proces povezan je uz emisiju stakleničkih plinova, pošto je metan ugljikovodik te se prilikom dobivanja vodika oslobađa i ugljični dioksid.
Pozitivno je što postoje i manje štetni načini dobivanja amonijaka, putem elektrolize podržane održivim izvorima energije ili nuklearnom energijom. DNV navodi kako je amonijak onda izvrstan primjer zero-emission goriva, no ova metoda nažalost još nije komercijalizirana.
Metanol
Metanol je jedna od najproizvedenijih kemikalija u svijetu. U 2015. preko 70 milijuna tona metanola je proizvedeno u svijetu.
Skladištenje metanola ima nekoliko prednosti naspram amonijaka i vodika. Razina toksičnosti metanola je niska, što je benefit za morsku floru i faunu jer je izljev metanola u more značajno manje štetan za razliku od izljeva fosilnih goriva. Metanol se također može skladištiti unutar duplih trupova brodova. Temeljni nedostatak je što je IMO karakterizirao metanol kao low flashpoint fuel što znači da metanol ima nisku granicu pri kojoj postaje volatilan te eksplozivan u reakciji sa zrakom.
Dodatna funkcionalnost metanola je da zahtijeva minimalne preinake postojeće infrastrukture terminala za gorivo, navodi Methanex.
Zaključak
Možemo zaključiti kako svaka od tri molekule predstavljene ima svoje pogodnosti. Nažalost, one se mogu okarakterizirati kao održivo gorivo samo ako je njihova proizvodnja potaknuta održivim izvorima energije. Uzbuđeni smo vidjeti u narednim godinama koje će gorivo ponijeti pobjedu u kvaliteti, održivosti i cijeni!
Reference
1. Turner, J. A. (2004) Sustainable Hydrogen Production. Science, 305, 972-974.
2. Van Hoecke, L., Laffineur, L., Campe, R., Perreault, P., Verbruggen, S. W., & Lenaerts, S. (2021). Challenges in the use of hydrogen for maritime applications. Energy & Environmental Science, 14(2), 815-843. https://doi.org/10.1039/d0ee01545h