Koniec z paskudnym paliwem. Amoniakowy silnik przechodzi próbę ognia

Nowe paliwo dla statków pachnie rewolucją i problemami. Jak tu jednak zrewolucjonizować cały sektor, który przez dekady uzależnił od siebie cały świat i rozwijał się nieprzerwanie, a w całym tym procesie kwestia emisji zwykle była problematyczna? Kto znajdzie na to odpowiedź, wkupi się w łaski lukratywnej przyszłości.
...

Dziś na papierze wszystko wygląda prosto, bo świat po prostu chce mniej dwutlenku węgla, więc transport (nawet ten, którego nie widzimy na co dzień) musi się zmienić. Tyle tylko, że morska logistyka to nie aplikacja, którą aktualizuje się z dnia na dzień. To miliardy euro sprzętu, łańcuchy dostaw rozpięte między kontynentami i regulacje, które w Unii Europejskiej coraz częściej zamieniają się w koszt przewozu, a finalnie także w koszt towaru na półce. Właśnie dlatego tak ważne stają się momenty, w których nowa technologia zaczyna być weryfikowana przez procedury, które branża traktuje jak próg wejścia do świata komercyjnej eksploatacji. Ostatnio taki próg został przekroczony w Korei Południowej i to w obszarze paliwa, które jednocześnie kusi “brakiem emisji” i odstrasza listą zagrożeń, o których rzadko mówi się głośno.

Co dokładnie przeszło test i dlaczego to ma znaczenie?

Szwajcarskie WinGD poinformowało, że jego dwusuwowy, niskoobrotowy silnik okrętowy X-DF-A zasilany amoniakiem zakończył z wynikiem pozytywnym dwie procedury: Type Approval Testing oraz Factory Acceptance Testing. Mówimy więc tutaj o formalnych testach jakości i zgodności, którym z uwagą przygląda się towarzystwo klasyfikacyjne Lloyd’s Register oraz przedstawicieli innych dużych organizacji klasyfikacyjnych, pod nadzorem armatora EXMAR.

Czytaj też: DARPA bierze się za alternatywne paliwo. Dlaczego Fleetwood jest tak ciekawy?

/

Testy zostały wykonane na jednostce oznaczanej jako X52DF-A-1.0. Nazwa wiele nam mówi, bo “52” nie jest tu żadną magiczną liczbą czy ozdobą. Bardziej chodzi o średnicę cylindra rzędu 52 cm, czyli klasę dużych silników, które faktycznie napędzają statki handlowe na oceanach, a nie stanowią demonstratorów technologiczne w laboratorium. Ten konkretny silnik ma trafić na gazowiec LPG/amoniak o pojemności 46000 m³, czyli około 46 mln litrów przestrzeni ładunkowej. Seria takich statków EXMAR ma być pierwszą, która wejdzie do regularnej, komercyjnej służby z napędem amoniakalnym w segmencie gazowców.

Brzmi to jak wielkie osiągnięcie i wbrew pozorom rzeczywiście nim jest, ale warto rozumieć, co to rzeczywiście oznacza. TAT i FAT potwierdzają, że rozwiązanie spełnia wymagania jakościowe i projektowe na etapie produkcji oraz odbioru fabrycznego. Nie jest to jeszcze dowód, że eksploatacja na morzu będzie bezproblemowa przez lata, w różnych temperaturach, portach, reżimach serwisowych i przy różnej jakości paliwa. Jest to raczej moment, w którym rynek może przestać traktować temat jak eksperyment i zacząć uwzględniać wszystkie “za” i “przeciw” w tabelkach inwestycyjnych.

Amoniak jako paliwo bez węgla, ale nie bez problemów

Amoniak nie zawiera atomów węgla, więc jego spalanie nie generuje dwutlenku węgla w klasycznym sensie “z komina”. Potencjał klimatyczny pojawia się jednak dopiero wtedy, gdy mówimy o zielonym amoniaku, czyli produkowanym z wodoru z elektrolizy zasilanej energią odnawialną, a nie z gazu ziemnego jak w dominującym dziś procesie przemysłowym. Tu tkwi pierwsza pułapka: redukcja emisji “do 90%” bywa podawana jako uśredniony efekt w ujęciu całego łańcucha, ale w praktyce zależy od pochodzenia energii, technologii produkcji i strat logistycznych. Druga pułapka to samo spalanie amoniaku, które wprawdzie rozwiązuje problem dwutlenku węgla, ale otwiera temat emisji związków azotu. W grę wchodzi NOx, a w skrajnych scenariuszach także podtlenek azotu (N2O), który jest silnym gazem cieplarnianym. Producenci silników chwalą się jednak, że potrafią trzymać te emisje w ryzach.

Amoniak

Czytaj też: Realna alternatywa dla benzyny? Chiny połączyły ciekawe paliwo z napędem elektrycznym

Trzecia pułapka jest bardziej przyziemna i dotyczy fizyki. Amoniak ma niższą gęstość energii objętościowej niż paliwa ropopochodne, więc przy tym samym zasięgu statek potrzebuje większych zbiorników paliwa. Ma to ogromne znaczenie zwłaszcza na trasach, gdzie przestrzeń jest równowartością ładunku, czyli pieniędzy. Trzecia pułapka to bezpieczeństwo. Amoniak jest toksyczny, a jego obsługa na statku wymusza rygorystyczne procedury, rozwiązania konstrukcyjne i szkolenia załogi. Międzynarodowa Organizacja Morska opublikowała już nawet zalecenia dla statków używających amoniaku jako paliwa (MSC.1/Circ.1687), a branżowe organizacje i towarzystwa klasyfikacyjne rozwijają szczegółowe wytyczne operacyjne, zwłaszcza wokół bunkrowania, wentylacji i zarządzania ryzykiem wycieku.

Dlaczego Europa przyspiesza regulacje transportu morskiego?

Unia Europejska objęła żeglugę systemem EU-ETS, a pierwszy obowiązek rozliczenia emisji za rok 2024 przypadał na 30 września 2025 roku. Udział emisji, które trzeba pokryć uprawnieniami, rośnie stopniowo: 40% (za 2024), 70% (za 2025), a następnie 100%. Do tego dochodzi FuelEU Maritime, które dokręca śrubę w zakresie intensywności emisji gazów cieplarnianych “well-to-wake”, czyli liczonych nie tylko z komina, ale i z całego łańcucha wytworzenia energii. Innymi słowy, sama zmiana paliwa na papierze nie wystarczy – liczy się, jak to paliwo powstało i jak jest raportowane.

Czytaj też: Chińczycy wytworzyli paliwo ze światła słonecznego i CO2. Nowatorskie podejście podbija świat nauki

Zdjęcie poglądowe

W praktyce to właśnie takie regulacje sprawiają, że technologie typu amoniak przestają być odległą ciekawostką. Armatorzy teraz więc muszą liczyć, czy bardziej opłaca się płacić za emisje, inwestować w napęd alternatywny, czy mieszać paliwa i korzystać z mechanizmów zgodności. Dla polskiego konsumenta i importerów to nie jest coś odległego, bo same koszty frachtu są jednym z elementów, które potrafią rozlać się po łańcuchu cen, szczególnie przy dużych wolumenach i towarach o niskiej marży jednostkowej.

Źródła: Wingd, ScienceDirect, Wartsila, Bimco, Climate Action