El transporte marítimo debe cambiar y la industria lo sabe. Si bien los buques transoceánicos ya son el medio más eficiente desde el punto de vista energético para transportar grandes cantidades de carga a largas distancias, el nivel actual de emisiones del transporte marítimo ya no se considerará aceptable en las próximas décadas. Alphaliner hace su análisis de combustibles verdes para la industria marítima: los pros y los contras del metanol, etanol, el GNL , el amoníaco y el hidrógeno.
Se admite que la huella medioambiental del sector del transporte marítimo, incluidas las emisiones de CO2, los óxidos de azufre y las partículas, es bastante pequeña en relación con los enormes volúmenes de carga transportados en todo el mundo. Sin embargo, en números absolutos, los efectos adversos son grandes debido a la gran escala de la industria.
A nivel mundial, el transporte marítimo representa aproximadamente el 3% de las emisiones de carbono causadas por las actividades humanas. Por lo tanto, la Organización Marítima Internacional (OMI) tiene como objetivo reducir la intensidad de CO2 (en relación con la cantidad de carga transportada a lo largo de una distancia determinada y medida con respecto a una línea de base de 2008) en al menos un 40 % para 2030 y está realizando esfuerzos para alcanzar el 70 % para 2030. 2050. Algunos operadores incluso planean ir más allá de esto y se han comprometido a convertirse en ‘cero neto’ para 2050.
Existe un consenso en toda la industria de que estos objetivos de la OMI deben alcanzarse y la idea de llegar a cero neto dentro de la vida útil comercial de una sola generación de barcos, alrededor de 25 años, ha ganado mucha fuerza. Sin embargo, no existe un consenso claro sobre el camino hacia este objetivo.
Un paso importante en la dirección correcta es garantizar que las nuevas construcciones de portacontenedores sean lo más flexibles posible cuando se trata de nuevos tipos de combustibles alternativos.
En los últimos años hemos visto la adopción de GNL como un combustible más limpio que reduce significativamente las emisiones de óxidos de azufre y hollín. Si bien los barcos de GNL emiten menos CO2 que los barcos comparables con propulsión convencional, no resuelven el problema de los gases de efecto invernadero.
Algunos científicos incluso afirman que el problema del «deslizamiento de metano», es decir, pequeñas cantidades de gas sin quemar que se escapan al aire, elimina por completo cualquier ventaja que el GNL tendría en términos de su huella de carbono. Esto se debe a que el gas metano en sí mismo es un poderoso gas de efecto invernadero.
Actualmente, hay siete opciones más o menos realistas para propulsar un gran barco principal en largas distancias. Se trata de combustibles conformes, combustibles HFO para buques equipados con depuradores, GNL, metanol, etanol, amoníaco e hidrógeno. Algunos de estos combustibles pueden obtenerse de tres formas: a partir de depósitos fósiles, como biocombustibles y a través de power to X (PTX).
Esto último significa que la electricidad se utiliza para sintetizar combustibles combustibles a partir del CO2 atmosférico y el agua. Para que los combustibles PTX sean «verdes», la electricidad que mantiene en funcionamiento los procesos químicos debe provenir, por supuesto, de una fuente libre de carbono, como la energía solar, eólica, hidroeléctrica o, algo cuestionada, nuclear.
Basado en los hallazgos de un estudio conjunto reciente de OCEANS ONE y GMW Consultancy, Alphaliner analiza hoy los pros y los contras de algunos de estos nuevos combustibles cuando se aplican a un buque portacontenedores grande (tipo ‘Megamax-24’).
Los costos de búnker esperados para combustibles alternativos serán significativamente más altos que los costos de búnker incurridos en base a los costos promedio de los últimos diez años. Los costos del búnker para los biocombustibles serán al menos un factor de 2,5, pero lo más probable es que sean un factor de 4,0 más alto que en el pasado.
A continuación, Alphaliner analiza cinco barcos con combustibles alternativos: GNL, metanol, etanol, amoníaco e hidrógeno. Todos estos son ‘en principio’ técnicamente factibles hoy. Sin embargo, cada nuevo combustible viene con sus propios desafíos en el camino.
GNL
El GNL ya es un combustible muy conocido en la industria naviera y muchos
Los buques de línea están alineando su estrategia hacia la propulsión de GNL.
Debido a la expansión de la infraestructura de abastecimiento de GNL, optar por el GNL es una solución adecuada para cumplir con varios requisitos de emisiones futuros, incluso cuando se utiliza la variante fósil del combustible.
Sin embargo, la decisión a favor del GNL está asociada con costos de inversión significativamente más altos por un lado y algunos desafíos operativos por el otro.
Debido a la baja temperatura de almacenamiento de -163 °C, todos los equipos de manejo de combustible deben diseñarse para temperaturas criogénicas, y los requisitos especiales de ventilación, así como los tanques grandes y bien aislados, elevan los costos de inversión.
Además, desde un punto de vista operativo, se debe tener en cuenta la cantidad de gas de evaporación generado por el tanque que debe quemarse en el generador si el motor principal es de alta presión.
Por lo tanto, las medidas de ahorro de energía, como una toma de fuerza o un sistema de recuperación de calor residual, no tienen sentido.
Metanol
El metanol como combustible ofrece varias ventajas sobre el GNL como alternativa a los combustibles existentes. Debido a su temperatura de almacenamiento en condiciones ambientales normales, no se requiere equipo criogénico, aunque se debe proporcionar equipo especial de procesamiento de combustible. También se debe considerar el costo algo más alto de un motor principal adecuado y motores generadores.
En comparación con el GNL, el metanol tiene una densidad de energía específica más baja. Sin embargo, dado que las normas de las sociedades de clasificación permiten que el combustible se almacene entre mamparos similares al HFO, pero rodeados por algunas ataguías a espacios adyacentes, las pérdidas de capacidad de las ranuras de los contenedores causadas por los tanques de metanol serán menores que para los buques de GNL y el costo de capital también aumentará. ser más bajo
Dado que el metanol sintético tiene un potencial de ahorro de CO2 neto muy alto, así como una infraestructura comercial existente, es definitivamente una de las mejores opciones para la descarbonización.
Etanol
Al igual que el metanol, el etanol se puede almacenar en condiciones ambientales normales y no se requiere equipo criogénico para manejar el combustible. Por lo tanto, es probable que el costo adicional del tanque de etanol sea del mismo orden de magnitud.
Dado que la densidad de energía específica es ligeramente superior en comparación con el metanol, el espacio del tanque requerido se puede reducir para lograr la misma flexibilidad operativa que todos los demás buques de la comparación. Por lo tanto, no hay pérdida de espacio en el contenedor con esta solución.
La única desventaja del combustible es que lo más probable es que solo esté disponible como biocombustible y que el potencial de reducción neta de emisiones de CO2 sea menor en comparación con las alternativas PTX, incluso si el combustible puede cumplir con todos los requisitos de emisiones futuros.
Amoníaco
El amoníaco se está discutiendo como uno de los combustibles alternativos más poderosos para la descarbonización del transporte marítimo, pero enfrenta algunos desafíos cuando se lo considera para impulsar un buque portacontenedores.
No solo necesita ser almacenado congelado a -33°C, sino que también es altamente peligroso para la salud. Los requisitos para operaciones seguras a bordo elevan los costos de capital, y encontrar el personal capacitado necesario también eleva los costos operativos.
Además, para garantizar una flexibilidad operativa adecuada, se requieren tanques muy grandes, con los correspondientes gastos de capital. Sin embargo, al considerar el amoníaco de fuentes de PTX, el CO2
potencial de reducción supera los desafíos del combustible. Debido a que no hay un átomo de carbono en la fórmula química, no se libera CO2 cuando se quema el combustible. Esta es su gran ventaja sobre los combustibles mencionados anteriormente, que solo pueden proporcionar su potencial de reducción de CO2 en términos netos.
Hidrógeno
Considerado por algunas fuentes como la solución definitiva al problema mundial de la energía (transporte), el hidrógeno todavía tiene algunos desafíos sin resolver cuando se piensa en su aplicación en un barco de clase MGX-24.
Aunque el potencial de eliminación de CO2 es el mejor en comparación con otros combustibles, la baja densidad de energía específica del hidrógeno significa que se debe proporcionar un tanque de un tamaño sin precedentes en un buque portacontenedores.
No es suficiente, la temperatura de almacenamiento es de -253°C con un sistema criogénico adecuado. Aparte del hecho de que aún no se ha desarrollado un sistema de tanque adecuado en ese tamaño, el espesor del aislamiento sería de al menos 1,2 metros y, por lo tanto, las pérdidas por ranura serían considerables.
El costo de inversión esperado para dicho sistema será fácilmente un tercio del precio total del barco o incluso más. A pesar del potencial insuperable de reducción de CO2, el hidrógeno como combustible no parece práctico para su uso a gran escala en un buque portacontenedores de clase MGX-24 hasta el momento.
Conclusión
Según Alphaliner, el panorama de los combustibles alternativos es un campo amplio con diversas opciones. Los armadores enfrentan el desafío de elegir el combustible adecuado para descarbonizar sus flotas de acuerdo con sus respectivas estrategias. Si bien algunos combustibles ya están disponibles con la infraestructura adecuada, otros ofrecen un mayor potencial de reducción de emisiones a veces con costos de inversión mayores o incluso significativamente mayores.
También se deben considerar los desafíos operativos y la probable disponibilidad de combustible. Para los propietarios de contenedores de gran tonelaje, la ventaja es que los barcos operan en unas pocas rutas principales seleccionadas. Por lo tanto, solo se debe considerar la disponibilidad de combustibles a lo largo de la ruta principal, en lugar de la disponibilidad global.
Al observar los costos esperados del búnker si los barcos funcionan solo con uno de los nuevos combustibles bajos en carbono o casi sin carbono, queda claro qué tan altos son los precios para una descarbonización del 100 %, incluso si esto significaría un fuerte exceso de cumplimiento. con el próximo marco regulatorio de la OMI o la Comisión Europea.
No obstante, las normas antes mencionadas darán lugar a un aumento más o menos significativo de los costes del bunker a lo largo del tiempo. Teniendo en cuenta que en el pasado los costos del búnker representaban alrededor de un tercio de los costos de las franjas horarias por contenedor cargado, está claro que en el futuro los costos del combustible serán un factor principal para el transporte de contenedores en todo el mundo.
Así, los costes de inversión dejarán de ser tan importantes como la disponibilidad y los precios del combustible adecuado. Los proyectos de integración vertical, cooperación y desarrollo conjunto para el suministro de combustibles serán soluciones para una estrategia viable de descarbonización y decidirán el éxito futuro de los armadores.
Fuente: Alphaliner
