Wszystko wskazuje na to, że najbardziej popularnym alternatywnym paliwem morskim stanie się w najbliższych latach metanol. LNG, czyli skroplony gaz ziemny i amoniak mogą być mniej popularne, a do używania wodoru w wydaniu ekologicznym wciąż jest długa droga.
Spory wpływ na zwiększenie popularności metanolu jako paliwa alternatywnego ma duński potentat na rynku przewozów morskich, czyli Mærsk. Pod koniec marca 2023 r. armator przedstawił projekt najnowszego kontenerowca zasilanego dwupaliwowo, czyli paliwem konwencjonalnym i biopaliwem (a konkretnie metanolem). Statek wyprodukuje południowokoreańska stocznia Hyundai Mipo Dockyard, a jednostka mierząca 172 m będzie pływała dla spółki Mærsk Sealand Europe na bałtyckim szlaku żeglugowym między Europą Północną a Zatoką Botnicką. W ub.r. Mærsk zamówił także 18 innych oceanicznych kontenerowców zasilanych dwupaliwowo. Wszystkie nowe statki duńskiego przewoźnika mają zmniejszyć roczną emisję CO2 do atmosfery aż o 2,3 mln t.
Armator inwestuje także w infrastrukturę, czyli budowę dużego zakładu produkującego odnawialny, a więc „zielony” (produkowany z OZE) metanol w Hiszpanii. Inwestycja jest warta 10 mln euro, a fabryka ma być w stanie wytwarzać w ciągu roku aż 2 mln t odnawialnego paliwa. Armator zapowiedział, że hiszpański zakład będzie w stanie już sezonie 2023/2024 rozpocząć zaopatrywanie statków w metanol.
W kontenerowce używające do napędu metanolu inwestują też inni armatorzy – chiński Cosco pod koniec ub.r. poinformował o zamówieniu 12 takich jednostek o pojemności ok. 24 tys. TEU, 7 takich statków zamówiła firma Orient Overseas Container Line Limited (OOCL), a podobne inwestycje realizuje też południowokoreański HMM (plany mówią o 10 jednostkach). Adam Niklewski, ekspert ds. dekarbonizacji w Europie Północnej w DNV tłumaczy, że sporą zaletą metanolu jest bunkrowanie w temperaturze pokojowej.
– Oznacza to, że system napędowy jest stosunkowo prosty i łatwy do zainstalowania, także na już pływających statkach, zaś na dodatkową przestrzeń paliwową adaptuje się część jednego z przedziałów ładunkowych. Często pojawiają się więc jednostki, gdzie ten metanol jest rozwiązaniem dodatkowym, które może być używane w przyszłości – podkreśla.
Istotna jest także infrastruktura. System bunkrowania metanolu można oprzeć na bazie już istniejącej, obsługującej paliwa płynne. Gdyby ten trend się utrzymał, to w ciągu najbliższych lat właśnie metanol ma szansę stać się dominującym paliwem alternatywnym w transporcie morskim.
– Trudno jednak na tym etapie mówić kategorycznie, że tak właśnie na pewno będzie, bo jeszcze 2 lata temu na tym dynamicznym rynku większość prognoz podkreślała dominację amoniaku jako paliwa alternatywnego. Oczywiście amoniak wciąż jest rozważany jako napęd w gospodarce morskiej, ale jego ważną wadą jest toksyczność i to zarówno w stosunku do ludzi, jak czy flory i fauny morskiej – dodaje A. Niklewski. Tej ostatniej wady nie ma natomiast metanol, który ulega biodegradacji.
Zmiana lidera
Niemal hurtowe zamówienia na jednostki z napędem na metanol oznaczają mocną zmianę w prognozach, w których dotychczas prym wiodły jednostki napędzane LNG i amoniakiem. Według analiz DNV z 2019 r. to pierwsze paliwo miało stanowić aż 40% miksu energetycznego w 2050 r., a drugie aż 25%. Nowsze dane DNV, z marca 2023 r. wskazują, że armatorzy zamówili łącznie 68 kontenerowców z napędem na metanol, liczba zamówionych do 2028 r. wszystkich statków napędzanych tym alternatywnym paliwem wzrasta do 81 jednostek. Statystyki podkreślają też, że LNG wciąż się trzyma mocno, w lutym br. odnotowano 10 nowych zamówień na statki używające tego paliwa, całkowity portfel zamówień na tego typu jednostki do 2028 r. wynosi ponad 500 statków. Po ich realizacji po morzach może pływać aż 886 takich jednostek.
Znaczącym faktem potwierdzającym trend mogą być inwestycje francuskiego armatora CMA CGM, który wcześniej inwestował głównie w jednostki napędzane LNG, nowe zamówienia stawiają natomiast na metanol. Przyczyny popularności metanolu mogą być też ekologiczne, to paliwo oferuje bowiem porównywalny z LNG stopień zmniejszenia emisji tlenku azotu (LNG 20%-30%, Metanol 30%-50%,) niemal taki sam wskaźnik w przypadku tlenów siarki (LNG 90%-99%, Metanol 90%-97%) i dokładnie taki sam wskaźnik w przypadku pyłów (90%), ale pozwala zredukować emisję CO2 aż o 95% (pod warunkiem, że jest to metanol w wydaniu „zielonym”).
Czemu nie baterie?
Rozwojowi jednostek na alternatywne paliwa płynne towarzyszą zdecydowanie wolniejsze i mniej obiecujące prace nad napędem elektrycznym. Jednym z największych rozczarowań tego segmentu rynku jest fakt, że technologia używana ze światowym sukcesem w samochodach marki Tesla zupełnie się nie sprawdzi w transporcie morskim.
– W tym przypadku problemem jest ciężar. Gdyby ktoś zaprojektował transoceaniczny statek oparty na technologii używanej w samochodach Tesla, to taka jednostka musiałaby używać naprawdę tak ciężkich baterii, że ekonomiczny wymiar przewożenia ładunków takim statkiem straciłby sens – tłumaczy A. Niklewski. Napęd elektryczny i używanie baterii ma natomiast sens w przypadku jednostek pływających na stałych trasach (np. promów), czyli z jednego portu do drugiego. W przypadku już funkcjonujących rozwiązań problem długiego czasu ładowania baterii rozwiązano kompleksowo. W takiej jednostce, kiedy dopływa na miejsce przeznaczenia, przy okazji wyładunku wymieniane są baterie w formie modułów na naładowane, w czasie trwania rejsu te rozładowane baterie są natomiast ładowane w porcie.
Wodór to daleka przyszłość
Wielokrotnie powtarzane w mediach hasło „wodór to paliwo przyszłości” w przypadku transportu morskiego nabiera sensu przy uzupełnieniu, że taka przyszłość będzie raczej daleka. Nikt nie kwestionuje wyraźnych zalet wodoru jako paliwa (brak emisji szkodliwych związków do atmosfery, możliwość tworzenia paliwa w ramach elektrolizy przy użyciu OZE, wysoka gęstość energetyczna w formie skompresowanej). Punktowane są natomiast wyraźne przeszkody związane z jego wprowadzeniem.
Jak podkreśla A. Niklewski, w przypadku wodoru w 3 jego popularnych postaciach (wodór pod ciśnieniem 700 bar, wodór pod ciśnieniem 350 bar i wodór skroplony H2) poważnym problemem jest jego objętość.
– Morski statek używający takiego napędu musiałby poświęcić sporą część powierzchni ładunkowej na paliwo lub zwiększyć częstość bunkrowania. Właśnie dlatego trwają prace nad ogniwami paliwowymi przekształcającymi amoniak NH3 (związany chemicznie wodór) w energię elektryczną i coraz bardziej popularny staje się metanol, w przypadku którego nie występuje problem objętości, wysokich ciśnień i temperatur kriogenicznych – wyjaśnia.
Osobną sprawą jest też kwestia pozyskiwania tzw. wodoru zielonego, czyli wytworzonego z nadwyżek odnawialnych źródeł energii, na razie nie działają bowiem instalacje, które by zapewniły takie paliwo w dużych ilościach. Używanie wodoru „niekologicznego” miałoby ekonomiczny sens, ale z puntu widzenia środowiska przerzucałoby emisję CO2 w inne miejsce całego procesu. Marek Foltynowicz, ekspert w Klastrze Technologii Wodorowych działającym w Gdańsku, wskazuje także przeszkody o charakterze regulacyjnym i infrastrukturalne.
– Jeśli chodzi o rozporządzenia, to mamy już duży postęp w polskich przepisach, liczymy też na to, że w ciągu najbliższych miesięcy powstaną przepisy unijne, które zdefiniują wodór odnawialny, opiszą zasady produkcji paliw RFNBO (paliwa odnawialne pochodzenia niebiologicznego). Ważną przeszkodą jest brak wystarczającego dofinansowania dla projektów związanych z wodorem. Jego produkcja w naszym kraju i w całej Europie jest droga, konieczne więc będzie dofinansowanie takich prac – podkreśla.
Natomiast Dariusz Rudziński, dyrektor handlowy w spółce Energy Market Observer, zwraca uwagę, że największą przeszkodą uniemożliwiającą szybkie i kompleksowe wdrożenie paliwa wodorowego, w tym w gospodarce morskiej, jest ogromna skala i wzajemne powiązanie przedsięwzięć, które powinny być realizowane równolegle.
– Odpowiednie regulacje i programy rządowe, zwłaszcza te ubezpieczające inwestorów na pierwszych etapach kształtowania się rynku wodoru usuną jedynie część składników bezwładności oraz ryzyka. Mimo pokonania tej bariery, aby można było wykorzystywać wodór na szerszą skalę, niezbędne są również inwestycje w infrastrukturę, tak aby paliwo stało się powszechnie dostępne – zaznacza D. Rudziński.
Ponadto jeśli zamierzamy wykorzystywać OZE do wytwarzania nisko– lub zeroemisyjnego wodoru, kluczowe są zarówno dostępność tej energii, jak i możliwość jej przesłania przez system. W tym wypadku mówimy już o planach rozwoju sieci elektroenergetycznej, jej przepustowości i stabilności. W odniesieniu do zastosowania wodoru w gospodarce morskiej, w żegludze trampingowej w szczególności, przytoczone powyżej bariery są spotęgowane z uwagi na zróżnicowany poziom rozwoju poszczególnych państw na świecie.
Kiedy więc paliwa alternatywne (czyli także wodór) będą miały rzeczywisty udział w rynku? D. Rudziński prognozuje, że już w ciągu 10 najbliższych lat napęd wodorowy osiągnie silny wzrost w transporcie kolejowym lub samochodowym, gdzie nie będzie potrzebna powszechnie dostępna infrastruktura.
– Podobnie może to wyglądać z małymi jednostkami pływającymi realizującymi zadania w ramach i w pobliżu portów, choć nie jest to pewne. Prawdopodobnie minie co najmniej 10-20 lat, zanim napęd wodorowy stanie się realną alternatywą dla pojazdów osobowych o dużym zasięgu, ciężarowych i statków morskich, choć w przypadku tych ostatnich częściej rozważa się amoniak, metanol oraz inne paliwa odnawialne pochodzenia niebiologicznego – prognozuje.
Jeszcze bardziej optymistycznie prognozuje szersze wykorzystanie napędu wodorowego M. Foltynowicz. W jego ocenie zbudowanie niezbędnej infrastruktury zajmie tylko 10 najbliższych lat.
Wymuszą przepisy
Oczywistym czynnikiem wręcz wymuszającym inwestycje w paliwa alternatywne staną się przepisy unijne, które narzucają dekarbonizację floty. Tutaj batem będą kary i koszty opłat ETS, zachętą mogą być natomiast ulgi związane z tymi opłatami dla firm, które możliwie szybko ograniczą emisję (zakłada je projekt pakietu Fit for 55).
– Armatorzy prędzej czy później będą musieli dokładnie policzyć, czy bardziej się opłaca używanie emisyjnych rozwiązań i płacenie wysokich opłat w ramach systemu ETS, czy też inwestycje w paliwa alternatywne są konieczne i bardziej opłacalne – dodaje A. Niklewski. – W mojej ocenie europejskie rozwiązania unijne, które motywują do dekarbonizacji w dosyć ambitny, jak i restrykcyjny sposób, mogą stać się forpocztą i inspiracją rozwiązań dla innych regionów świata – podkreśla ekspert.
Poza tym zainteresowanie statkami napędzanymi paliwami alternatywnymi wciąż rośnie. Biorąc pod uwagę statystyki, które mówią o tym, że po morzach pływa teraz 100 tys. statków, a tysiąc z nich używa napędu LNG, procentowy udział tego paliwa alternatywnego w całym rynku jest całkiem spory. Gdyby dodać do tego zestawienia jednostki używające innych paliw alternatywnych, to mamy prawie 2% udziału w rynku. Jest to więc coraz bardziej zauważalny trend.
