Nhiên liệu metanol: thách thức và giải pháp cho đóng mới và cải tạo
Đã có một loạt các đơn đặt hàng đóng mới tại các nhà máy đóng tàu cho các tàu hoạt động bằng nhiên liệu metanol, nhưng vẫn còn những thách thức về cấp độ và quy định cần giải quyết trước khi chủ sở hữu chuẩn bị trang bị thêm cho các tàu hiện có
Những thách thức kỹ thuật chính bao gồm lắp đặt đê cách ly cho bể chứa và động cơ sử dụng nhiên liệu kép hoặc chỉ dùng metanol, hệ thống nhiên liệu và trạm tiếp nhiên liệu.
Tình trạng thiếu nguồn cung cấp metanol xanh, cơ sở hạ tầng hầm chứa, các quy định và quy định toàn cầu cũng cần được giải quyết.
Một hội đồng chuyên gia đã giải quyết những vấn đề này trong Lộ trình đến năm 2030 và xa hơn của Riviera Maritime Media: Hội thảo trực tuyến về nhiên liệu hàng hải sử dụng metanol, được tổ chức vào ngày 8 tháng 5 trong Tuần lễ hội thảo trực tuyến về nhiên liệu hàng hải của Riveria.
Trong hội thảo có cố vấn cấp cao của Viện Manol Kjeld Aabo, giám đốc dự án Fugro phát triển đội tàu Mike Driehuys và giám đốc điều hành Tập đoàn SRC Hannes Lilp.
Họ thảo luận về tầm quan trọng của việc có các quy tắc, ký hiệu phân loại và quy định phù hợp để đẩy nhanh việc áp dụng nhiên liệu metanol trong tất cả các lĩnh vực của ngành hàng hải. Họ đã xem xét các cân nhắc về nguồn cung và cơ sở hạ tầng, sự phát triển công nghệ động cơ đẩy cũng như những thách thức đối với hệ thống lưu trữ, xử lý và cung cấp nhiên liệu cũng như trang bị thêm cho tàu.
Ông Aabo cho biết số lượng tàu buôn chạy bằng nhiên liệu metanol được đặt hàng tăng nhanh, bao gồm tàu chở dầu, tàu container, tàu chở hàng rời và tàu chở hàng tổng hợp.
257 tàu đã được hoàn thiện hoặc đang được đặt hàng tại các nhà máy đóng tàu trên toàn thế giới “và sắp có thêm nhiều đơn đặt hàng” tất cả đều sẵn sàng chạy bằng nhiên liệu metanol.
Các kế hoạch đang được thực hiện để xây dựng các nhà máy sản xuất metanol xanh từ các nguồn tái tạo, chủ yếu ở Bắc Mỹ, Trung Quốc và Châu Âu. Ông Aabo cho biết: “Việc lập bản đồ các dự án sinh học và metanol điện tử là rất quan trọng để biết được điều gì sắp xảy ra”.
Viện Manol dự báo sẽ có hơn 28 triệu tấn sản lượng hàng năm, nếu tính cả nhiên liệu ít carbon, vào năm 2028, tăng từ mức chỉ 0,9 triệu tấn vào năm 2024.
Ông Aabo cho biết: “Công nghệ động cơ đã có và cơ sở hạ tầng lưu trữ và hầm chứa ngày càng phát triển”. “Không có lý do gì để không chọn metanol vì công nghệ này.”
Các chủ tàu và nhà khai thác lớn, bao gồm AP Moller-Maersk, CMA CGM, Seaspan và COSCO đã lựa chọn nhiên liệu metanol cho các tàu đóng mới và hành lang xanh giữa các cảng hàng đầu đã được thiết lập.
Ông Aabo cho biết: “Có 44 hành lang khác nhau trên khắp thế giới. “Manol sẽ có tác động rất lớn đến nhiên liệu trong tương lai.”
Ông Driehuys mô tả cách Fugro vượt qua những thách thức khi trang bị thêm một tàu khảo sát địa vật lý ngoài khơi để sử dụng nhiên liệu metanol, bao gồm những hạn chế về không gian, các vấn đề kỹ thuật và rủi ro an toàn.
Dự án chuyển đổi Fugro Pioneer sang sử dụng nhiên liệu metanol hoặc dầu diesel này là một phần trong chiến lược phát triển bền vững của Fugro đối với các hoạt động khử cacbon. Ông Driehuys cho biết: “Đến năm 2035, chúng tôi muốn lượng khí thải bằng 0”. Điều này bao gồm đội tàu nghiên cứu địa kỹ thuật và địa vật lý do tập đoàn Hà Lan sở hữu và vận hành, bao gồm cả những tàu được thuê từ bên thứ ba.
“Chúng tôi có hai cách để thực hiện điều này, bằng cách thay thế đội tàu địa vật lý hiện có bằng tàu khảo sát không người lái - chúng tôi có 8 tàu trong số này với lượng khí thải chỉ 5% so với tàu có người lái.”
Phương pháp khác là chuyển đổi các tàu hiện có hoặc đóng tàu mới sử dụng nhiên liệu có lượng phát thải carbon thấp hoặc không phát thải.
Fugro Pioneer đã được chuyển đổi bằng cách thay thế hai động cơ đốt diesel Caterpillar bằng động cơ Scania chỉ sử dụng metanol với các cải tiến về đánh lửa trong một dự án thí điểm để thử nghiệm những gì có thể.
Ông Driehuys cho biết: “Mục tiêu chính là tích lũy kinh nghiệm và rút ra bài học từ việc trang bị thêm metanol. Có một số thách thức kỹ thuật và những thách thức phải tuân theo các quy tắc và quy định hiện hành được phát triển cho các tàu có nhiên liệu có điểm chớp cháy thấp.
Ông giải thích: “Phần khó nhất của toàn bộ dự án là đặt đê quai vào các kết cấu bể chứa hiện có,” ông giải thích và cho biết thêm rằng có những hạn chế về thời gian và cấu trúc. Ông Driehuys cho biết: “Chúng tôi đã cố gắng đưa [vòng quai] vào nhưng chúng tôi đã mất rất nhiều không gian. “Con tàu không được bố trí thêm thiết bị, chẳng hạn như đường ống hai vách. Fugro Pioneer được chọn vì nó có công suất dư thừa cho hầm chứa và các xe tăng khác, nhưng nó vẫn sẽ bị hạn chế trong hồ sơ hoạt động.”
Ông cho biết các dự án trang bị thêm bao gồm điều chỉnh và bố trí bể chứa, thay thế hoặc trang bị thêm động cơ, bổ sung thêm trạm tiếp nhiên liệu, hệ thống thông gió và thay thế nhiên liệu cũng như hệ thống phụ trợ.
Các dự án đóng mới sẽ dễ dàng hơn khi các kiến trúc sư hải quân có thể thiết kế một con tàu có vị trí thông minh cho các thùng nhiên liệu, nhưng chủ sở hữu vẫn “cần xem lại hồ sơ vận hành” để điều chỉnh khối lượng nhiên liệu dự trữ thấp hơn và thời gian giữa các lần tiếp nhiên liệu ngắn hơn.
Ông Lilp đưa ra giải pháp trang bị thêm cho các tàu buôn mà không cần sử dụng đê cách ly và nhờ đó giảm được không gian chở hàng. Ông nói, mục đích của đê quai là “bảo vệ bể chứa khỏi lửa từ bên ngoài và bảo vệ môi trường xung quanh khỏi rò rỉ”.
Giải pháp của SRC là hệ thống tấm sandwich (SPS), một cấu trúc có
độ dày lõi 25 mm đóng vai trò là rào cản. Điều này đã được chứng minh từ việc sử dụng nó trên bờ để ngăn chặn rò rỉ, do đó trở thành rào cản ba lớp.
Ông Lilp cho biết thể tích bể chứa sẽ tăng 85% so với việc sử dụng khoang cách ly, “ít tác động hơn đến việc sắp xếp chung và sức chứa hàng hóa cũng như ít phải cung cấp nhiên liệu hơn và đàm phán hợp đồng mang tính cạnh tranh hơn”.
Cũng không cần phải bảo trì bằng SPS như đối với đê quai. SRC đã có sự chấp thuận về nguyên tắc từ Tổ chức đăng ký tập thể Lloyd cho SPS này.
Kết quả thăm dò hội thảo trên web
Những người tham dự được yêu cầu bỏ phiếu cho một loạt câu hỏi thăm dò ý kiến trong hội thảo trực tuyến. Dưới đây là một bản tóm tắt các kết quả.
Thách thức quan trọng nhất trong việc đảm bảo khung chính sách công hỗ trợ cho việc pha trộn nhiên liệu metanol là gì?
Thiết lập các nhiệm vụ hòa nhập nhất quán: 9%
Cung cấp các khuyến khích tài chính cho việc áp dụng metanol: 23%
Hài hòa hóa quy định giữa các vùng: 34%
Giải quyết các xung đột về sử dụng đất tiềm ẩn để sản xuất metanol sinh học: 19%
Giáo dục các nhà hoạch định chính sách về lợi ích của metanol làm nhiên liệu: 15%
Bạn tin rằng yếu tố nào sẽ có tác động lớn nhất đến việc sử dụng metanol làm nhiên liệu hàng hải trong thập kỷ tới?
Mục tiêu giảm GHG của IMO: 11%
Quy định khu vực (chẳng hạn như FuelEU Maritime): 16%
Sự sẵn có của động cơ tương thích với metanol: 14%
Phát triển sản xuất metanol tái tạo: 46%
Hợp tác giữa các bên liên quan trong ngành: 13%
Bạn coi lợi thế đáng kể nhất của metanol làm nhiên liệu hàng hải so với các loại nhiên liệu thay thế khác là gì?
Cường độ carbon thấp hơn: 12%
Khả năng tương thích với cơ sở hạ tầng hiện có: 29%
Khả năng mở rộng sản xuất: 6%
Giá cả cạnh tranh: 9%
Dễ dàng xử lý và lưu trữ: 44%
Bạn tin rằng yếu tố nào sẽ có tác động lớn nhất đến sự thành công của các dự án chuyển đổi metanol như Fugro Pioneer?
Hợp tác giữa các bên liên quan trong ngành (chủ tàu, bến bãi, nhà cung cấp nhiên liệu): 19%
Xây dựng các tiêu chuẩn và quy định an toàn dành riêng cho metanol: 16%
Sự sẵn có của cơ sở hạ tầng kho chứa metanol: 14%
Tiến bộ công nghệ trong động cơ và hệ thống nhiên liệu sử dụng metanol: 4%
Khả năng tồn tại về kinh tế và chuyển đổi metanol hiệu quả về mặt chi phí: 47%
Bạn coi thách thức lớn nhất là gì trong việc chuyển đổi các tàu hiện có sang chạy bằng nhiên liệu metanol?
Đảm bảo đủ công suất hầm chứa: 32%
Thiết kế hệ thống lưu trữ và xử lý metanol an toàn và hiệu quả: 31%
Điều chỉnh cách bố trí và thông gió phòng máy: 16%
Đội ngũ đào tạo về quy trình an toàn dành riêng cho metanol: 5%
Nhận được sự chấp thuận và hỗ trợ theo quy định từ chính quyền: 16%
Bạn tin rằng yếu tố nào sẽ có tác động lớn nhất đến việc áp dụng các giải pháp lưu trữ metanol mới trong ngành hàng hải?
Sự phê duyệt và chấp nhận theo quy định của chính quyền tàu treo cờ: 15%
Chứng minh sự an toàn và tin cậy thông qua các ứng dụng trong thế giới thực: 21%
Sự hợp tác và hỗ trợ từ các tổ chức đăng kiểm và các bên liên quan trong ngành: 11%
Tiềm năng cải thiện đáng kể hiệu suất hoạt động và hiệu quả hoạt động của tàu: 18%
Khả năng tương thích với các thiết kế tàu hiện có và quy trình trang bị thêm: 35%
Mời đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
