Chiny tworzą historię: ogromny statek o wadze 210 000 ton rozpoczyna swoje rejsy, wykorzystując odnawialny amoniak

Dekarbonizacja transportu morskiego jest jednym z największych wyzwań w procesie transformacji energetycznej. Podczas gdy samochody elektryczne rozwijają się szybko, a transport ciężki zaczyna znajdować rozwiązania pod wpływem wysokich kosztów diesla, duże statki handlowe wciąż w dużym stopniu polegają na paliwach kopalnych. Ich ogromny rozmiar, długie odległości, które pokonują, oraz duże zapotrzebowanie energetyczne sprawiają, że elektryfikacja ich za pomocą baterii jest szczególnie skomplikowana.

Dlatego też przemysł stoczniowy od lat poszukuje alternatyw, które umożliwią zmniejszenie emisji bez narażania zdolności do transportu towarów między kontynentami. Wśród opcji, które wzbudzają największe zainteresowanie, znajduje się zielony amoniak – paliwo, które można wytwarzać przy użyciu energii odnawialnej i które nie zawiera w swoim składzie węgla.

Teraz Chiny dokonały ważnego postępu w tej rywalizacji. Nie chodzi tu o test przeprowadzony w laboratorium ani o mały statek eksperymentalny, lecz o operację komercyjną, która łączy produkcję paliwa z jego wykorzystaniem na jednym z największych typów statków transportowych morskich.

Głównym bohaterem tej operacji jest statek Mineral Europa – ogromny frachtowiec należący do belgijskiej firmy CMB.TECH, który wyruszył z chińskiego portu Zhoushan w podróż handlową do Australii, używając zielonego amoniaku jako paliwa.

Operacja odbyła się 13 października ubiegłego roku, kiedy to Mineral Europa otrzymał paliwo bezpośrednio z innego statku, Shenghang Yongle, specjalnie przystosowanego do tego rodzaju tankowania. Interesujące jest to, że transfer odbył się w strefie cumowania, na otwartym morzu, bez użycia stałych obiektów portowych.

Zdaniem uczestniczących firm mamy tu do czynienia z pierwszym komercyjnym tankowaniem zielonego amoniaku pomiędzy statkami na świecie, co jest krokiem szczególnie ważnym, ponieważ pokazuje, że ten paliwo może być dostarczane za pomocą infrastruktury podobnej do tej, którą obecnie wykorzystuje tradycyjny transport morski.

Mineral Europa ma pojemność ładunkową wynoszącą 210 000 ton wagi własnej, co pozwala nam zorientować się w rozmiarach tego giganta. Do przechowywania paliwa posiada dwa zbiorniki umieszczone na pokładzie, o łącznej pojemności około 3 002 metrów sześciennych, w których amoniak pozostaje w stanie ciekłym przy temperaturze bliskiej -33 stopniom Celsjusza.

Lecz być może najciekawsze nie jest samo statko, lecz wszystko to, co wydarzyło się przed rozpoczęciem jego podróży.

Paliwo pochodzi z kompleksu przemysłowego wodorowego w Songyuan, rozwijanego przez China Energy Engineering Corporation (CEEC). Tam wytwarzany jest zielony amoniak przy użyciu wodoru uzyskiwanego z odnawialnej energii elektrycznej, który następnie łączy się z azotem w celu uzyskania końcowego produktu.

Z zakładów produkcyjnych, położonych około 2 000 kilometrów od Zhoushan, paliwo trafiło drogą do portu w Nankinie, gdzie zostało załadowane na specjalny statek, który dokończył transport do miejsca tankowania.

Łącznie ta operacja umożliwiła przeniesienie około 1.000 ton zielonego amoniaku, łącząc zakłady produkcyjne, transport lądowy, dystrybucję morską oraz w końcu tankowanie statku handlowego.

To właśnie ta integracja sprawia, że ta wiadomość jest istotna. Do tej pory istniały już silniki zdolne do wykorzystywania amoniaku, projekty produkcji przy użyciu energii odnawialnej oraz statki przystosowane do jego przechowywania. Brakowało jednak dowodu na to, że wszystkie te elementy mogą współpracować ze sobą w rzeczywistej operacji handlowej.

Alexander Saverys, dyrektor generalny CMB.TECH, określił Mineral Europa jako początek rewolucji w napędach morskich, twierdząc, że dowodzi on możliwości wykorzystania amoniaku jako paliwa przez duże statki oceaniczne.

Belgijska firma nie zamierza ograniczyć się do pojedynczej operacji. Jej plany zakładają wprowadzenie na wodę około 21 statków przystosowanych do używania amoniaku w ciągu najbliższych trzech lat, w tym 18 statków towarowych, jeden frachtowiec kontenerowy oraz dwa statki przeznaczone do transportu produktów chemicznych.

Zainteresowanie tą technologią nie ogranicza się tylko do Chin. Norwegia, Stany Zjednoczone, Australia oraz kilka krajów Afryki Południowej rozwijają projekty związane z produkcją i dystrybucją zielonego amoniaku, dążąc do stworzenia międzynarodowej sieci dostaw.

Aby osiągnąć taki scenariusz, konieczna byłaby produkcja na poziomie około 120 milionów ton amoniaku zielonego rocznie – ilość, która wymaga ogromnych inwestycji zarówno w odnawialne źródła energii, jak i w obiekty przemysłowe oraz sieci dystrybucji.

Należy jednak pamiętać, że ta technologia ma również poważne wady.

Pierwszą zaletą jest jego niższa gęstość energetyczna na kilogram. Podczas gdy olej morski dostarcza około 44 MJ/kg, amoniak oferuje około 18,6 MJ/kg. Oznacza to, że aby uzyskać tę samą ilość energii, statek musi transportować około 2,4 raza więcej paliwa pod względem masy, chociaż różnice w objętości zależą od warunków przechowywania.

Ponadto obecne silniki morskie przystosowane do użycia amoniaku wciąż wymagają spożycia niewielkiej ilości konwencjonalnego paliwa w celu rozpoczęcia i utrzymania spalania. Zgodnie z opublikowanymi danymi, około 5% energii napędowej pochodzi z oleju morskiego, natomiast pozostałe 95% można uzyskać z amoniaku.

Należy do tego dodać inne wyzwania, które również nie są mniej istotne. Amoniak to substancja toksyczna, która wymaga środków bezpieczeństwa podczas przechowywania i obsługi. Jego spalanie również musi być starannie kontrolowane, aby uniknąć emisji tlenków azotu oraz ewentualnych emisji tlenku azotynu, potężnego gazu cieplarnianego.

Dlatego choć amoniak nie wytwarza bezpośrednio CO2 podczas spalania, to nie oznacza, że statek go używający musi mieć zerowy wpływ klimatyczny. Wynik będzie zależał od sposobu produkcji paliwa, efektywności silnika oraz kontroli jego emisji.

Istnieje również kwestia ekonomiczna. Wytwarzanie wodoru za pomocą odnawialnej energii elektrycznej, przekształcanie go w amoniak, jego transport oraz ponowne wykorzystanie jako paliwo wymagają kilku procesów przekształcania energii, związanych z odpowiednimi stratami. Z punktu widzenia efektywności jest to rozwiązanie mniej korzystne niż bezpośrednie wykorzystanie energii elektrycznej w bateriach.

Jednak w dalekomorskiej żegludze priorytety są inne. Ogromne ilości energii potrzebne do przepłynięcia oceanów sprawiają, że obecne baterie nie stanowią praktycznej alternatywy dla wszystkich dużych statków handlowych.

I właśnie tutaj zielony amoniak może znaleźć swoje zastosowanie.

Operacja przeprowadzona w Chinach nie oznacza, że ropa naftowa ma już niewiele czasu w transporcie morskim. Wciąż istnieje wiele barier technicznych, ekonomicznych i logistycznych do przezwyciężenia. Pokazuje jednak, że alternatywa, która do niedawna wydawała się ograniczona do projektów eksperymentalnych, zaczyna robić pierwsze kroki na rynku komercyjnym.

Teraz kluczowe będzie sprawdzenie, czy ta technologia pozwoli obniżyć jej koszty i rozbudować infrastrukturę na tyle, by konkurować z tradycyjnymi paliwami. Bo jedno to udowodnienie, że statek może przepłynąć ocean przy użyciu zielonego amoniaku, a zupełnie co innego to zapewnienie, by tysiące statków mogło to robić w sposób rentowny.