Phỏng vấn. Giải pháp vận chuyển bền vững của Alfa Laval
Trong khi triển lãm Euromaritime được tổ chức tại Marseille vào tuần trước, chúng tôi đã nói chuyện với Jean-Jérôme Semat, Giám đốc điều hành của Alfa Laval France. (Alfa Laval)
Alfa Laval chuyên về trao đổi nhiệt, tách và truyền chất lỏng. Được thành lập cách đây 140 năm và có trụ sở tại phía Tây Nam Thụy Điển, công ty tập trung vào ba lĩnh vực chiến lược: xử lý nước cho ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm, năng lượng (từ sản xuất đến phân phối năng lượng) và lĩnh vực hàng hải. Công ty thực sự đã đưa ra các giải pháp đổi mới để hỗ trợ các ngành công nghiệp hàng hải trong quá trình chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng đã khử cacbon trên tất cả các mắt xích trong chuỗi. Trong khi triển lãm Euromaritime được tổ chức tại Marseille vào tuần trước, chúng tôi đã nói chuyện với Jean-Jérôme Semat, Giám đốc điều hành của Alfa Laval France.
Những thách thức của quá trình chuyển đổi năng lượng cho vận tải hàng hải là gì?
Jean-Jérôme Semat. “Lộ trình rất rõ ràng. Cộng đồng quốc tế đặt mục tiêu khử cacbon trong lĩnh vực này và đạt được mức phát thải ròng bằng 0 cho tất cả các hoạt động vận tải hàng hải.
Ở Châu Âu, tình hình cũng tương tự như đối với phương tiện cá nhân. Đến năm 2035, việc sản xuất ô tô sẽ ngừng hoạt động và các nhà hoạch định chính sách sẽ chuyển sang sử dụng công nghệ điện.
Tuy nhiên, lĩnh vực hàng hải phải đối mặt với một kịch bản khác, vì các nhà hoạch định chính sách đã yêu cầu đạt được mức phát thải ròng bằng 0 mà không chỉ định công nghệ ưu tiên. Vì vậy, hiện tại, mỗi công ty trong ngành đang khám phá nhiều giải pháp khác nhau và nhận ra rằng không có giải pháp nào phù hợp cho tất cả.”
Alfa Laval góp phần tìm giải pháp như thế nào?
Jean-Jérôme Semat. “Alfa Laval gia nhập lĩnh vực hàng hải vào năm 1919. Hai sản phẩm chủ lực của chúng tôi là nồi hơi và máy phân tách. Nồi hơi của chúng tôi hoạt động dựa trên sự tuần hoàn tự nhiên, trong khi thiết bị phân tách của chúng tôi xử lý việc tách dầu và nước. Vì vậy, chúng tôi duy trì một cách tiếp cận truyền thống.
Tuy nhiên, thách thức của chúng tôi là nếu không điều chỉnh sản phẩm của mình trong 10 hoặc 20 năm nữa, chúng tôi có nguy cơ phải đóng cửa nhà máy và ngừng hoạt động. Đó không phải là mục tiêu của chúng tôi.
Để giải quyết vấn đề này, Alfa Laval đã thực hiện các bước chủ động. Mười năm trước, vào ngày 25 tháng 1 năm 2014, chúng tôi đã công bố thành lập trung tâm thử nghiệm và R&D ở Aalborg, Đan Mạch. Aalborg, thương hiệu nồi hơi của chúng tôi, đã là một phần của Alfa Laval trong nhiều thập kỷ.
Chúng tôi đã tạo ra một nền tảng R&D và thử nghiệm toàn diện, hoàn chỉnh với phòng máy tương tự như phòng máy trên tàu, bao gồm cả hệ thống xả và xử lý. Thiết lập này cho phép chúng tôi tiến hành R&D giống với điều kiện thực tế.
Chúng tôi không làm việc một mình; chúng tôi hợp tác với các chủ tàu. Các chủ tàu hiện đang xem xét nên theo đuổi những giải pháp công nghệ toàn diện nào và chúng tôi hợp tác với họ để tìm ra câu trả lời.”
Bạn đã tìm thấy giải pháp nào?
Jean-Jérôme Semat. “Một giải pháp xuất hiện khá nhanh là LNG, giải pháp này có một số lợi thế đối với một số dự án gây ô nhiễm. Tuy nhiên, đây không phải là giải pháp lý tưởng vì nó vẫn liên quan đến khí đốt, khí hóa lỏng, vốn có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, nó phục vụ như một sự chuyển đổi tốt.
Chúng tôi đã trang bị cho nhiều tàu, chẳng hạn như Jacques Saadé, tàu chủ lực của CMA CGM, tàu container lớn nhất của họ được trang bị nồi hơi nhiên liệu kép Alfa Laval, cho phép nó hoạt động bằng LNG.
Một ví dụ khác mà chúng tôi đang khám phá là cái mà chúng tôi gọi là “sức mạnh pha trộn” và “sức mạnh tạo ra nhiên liệu”. Về cơ bản, nó liên quan đến việc sử dụng năng lượng tái tạo và chuyển đổi chúng thành nhiều phương tiện khác nhau, chẳng hạn như ethanol, amoniac hoặc hydro, bao gồm cả hydro xanh. Một số tàu đã được trang bị, đặc biệt là metanol.
Trong lịch sử, hoạt động R&D của chúng tôi phần nào bị cô lập, giải quyết các nhu cầu của thị trường khi chúng tôi thấy phù hợp. Tuy nhiên, ngày nay, chúng tôi đang nỗ lực hợp tác R&D với nhiều bên liên quan khác nhau trong ngành, bao gồm cả các nhà sản xuất động cơ, vì những loại nhiên liệu mới này không chỉ có ý nghĩa đối với động cơ mà còn đối với hệ thống xả và các bộ phận liên quan. Điều này thể hiện rõ khi xem xét nhiên liệu sinh học, nơi có các đặc tính khác nhau tùy thuộc vào nguyên liệu được sử dụng. Do đó, chúng tôi không chỉ kiểm tra các đặc tính của sản phẩm mà còn kiểm tra tác động của chúng đến động cơ và chất lượng đốt cháy, đảm bảo tuổi thọ của sản phẩm.
Mục tiêu gồm có hai phần: xác nhận công nghệ và nhiên liệu cũng như đẩy nhanh việc đưa chúng ra thị trường.
Bước thứ hai là mở rộng quy mô, điều này rất quan trọng. Ngày nay, mặc dù có nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh thấp nhưng chúng ta vẫn dựa vào một lượng đáng kể nhiên liệu truyền thống. Vì vậy, toàn bộ cơ sở hạ tầng cần phải được giải quyết.
Nói về cơ sở hạ tầng, các cảng cũng cần được trang bị để đáp ứng nhu cầu vì tàu thường đi từ điểm A đến điểm B.”
Bạn nhìn thấy những trở ngại hoặc thách thức ở đâu? Về phía chủ tàu hay bến cảng chưa được trang bị?
Jean-Jérôme Semat. “Ngày nay, mọi người đang làm việc cùng nhau để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi. Tuy nhiên, bất chấp điều này, vẫn có những yếu tố có thể cản trở chúng ta phần nào. Cần có năng lực đầu tư đáng kể. Hiện tại, bất kể các bên liên quan trên thị trường có bao nhiêu, một số tài sản vẫn đang hoạt động. Cần phải tháo dỡ những tài sản này và xây dựng lại chúng
ở dạng khác để đáp ứng yêu cầu sử dụng mới. Điều này đặc biệt đúng đối với các chủ tàu và các doanh nghiệp công nghiệp. Nhiều chủ tàu đã lựa chọn giảm tốc độ.
Alfa Laval đã công bố khoản đầu tư 380 triệu euro, so với doanh thu khoảng 4 tỷ euro của chúng tôi. Điều này đòi hỏi phải tăng công suất trong các nhà máy của chúng tôi và đầu tư đáng kể. Chúng tôi đã tăng gấp ba lần chi phí R&D và hoàn toàn cam kết nỗ lực khử cacbon. Trong khi chúng tôi đang giải quyết phạm vi một và hai cho các chủ tàu, sản phẩm chúng tôi sẽ cung cấp là thép, góp phần giảm phát thải ở Phạm vi ba.”
Bạn đã tung ra bộ trao đổi nhiệt đầu tiên vào năm ngoái, con số ròng bằng 0.
Jean-Jérôme Semat. “Chúng tôi lắp đặt khá nhiều bộ trao đổi nhiệt trên tàu vì tàu có động cơ tạo ra nhiệt và cần được làm mát, điển hình là bằng nước biển.
Ví dụ: chúng tôi đã sản xuất thép sử dụng hydro xanh, 100% hydro xanh, hợp tác với nhà sản xuất thép Thụy Điển, SSAB.
Thiết bị đầu tiên đã được bán và nó đang thu hút rất nhiều sự quan tâm từ các trung tâm dữ liệu. Có một động lực ngày càng tăng xung quanh sáng kiến này.”
Tổng thống Pháp Emmanuel Macron đến thăm nhà máy trao đổi nhiệt của Alfa Laval ở Thụy Điển. (Ảnh: Alfa Laval)
Bạn có thể cho chúng tôi biết về OceanGlide, cải tiến của bạn trong lĩnh vực bôi trơn không khí bằng chất lỏng không?
Jean-Jérôme Semat. “Chúng tôi đã có được bằng sáng chế, đầu tư vào nó và hiện đang chuyển sang giai đoạn thương mại hóa sản phẩm này.
Đó là một sản phẩm rất phù hợp cho các tàu thuyền hiện có. Chúng tôi sẽ lắp đặt hệ thống chiếu bong bóng và bộ dao động chất lỏng bên dưới thân tàu phẳng. Các hệ thống này tạo ra một lớp bọt khí siêu nhỏ đồng đều trên toàn bộ bề mặt đáy phẳng của con tàu. Những hình chiếu bong bóng này làm giảm ma sát trên mặt nước, do đó giảm thiểu năng lượng cần thiết. Hệ thống tạo ra 240.000 bong bóng mỗi giây trên mỗi mét tuyến tính.
Trung bình hiện nay, tùy thuộc vào điều kiện biển, chúng tôi đạt được mức tiết kiệm điện ròng khoảng 5% trên thuyền. Điều này bao gồm mức tiêu thụ điện năng bổ sung từ máy nén cần thiết cho hoạt động. Vì vậy, tôi đang đề cập cụ thể đến sức mạnh ròng. Có những điều kiện ở biển mà chúng tôi có thể đạt tới 10 đến 12%, trong khi ở những nơi khác, chúng tôi có thể ở mức 3 đến 4%, với mức trung bình là 5%.
Chúng tôi đã trình bày điều này tại EuroMaritime. Nó khá hoàn thiện, với khoảng 20 tàu đã được trang bị và quá trình thương mại hóa hiện đang được tiến hành. Công nghệ đã được chứng minh và trưởng thành, đã được xác nhận. Chúng tôi cũng đang trong giai đoạn vận hành với một số chủ tàu và chúng tôi nhận được phản hồi từ khoảng 20 tàu.
Những gì chúng tôi đang thương mại hóa về cơ bản là toàn bộ hệ thống. Nó được lắp đặt dưới thân thuyền. Chúng tôi sẽ thêm một hệ thống bên dưới thân thuyền, cùng với một hoặc hai máy nén và cánh quạt bên trong thuyền. Tùy thuộc vào kích cỡ của thuyền, chúng tôi sẽ có hệ thống bong bóng từ một đến ba, tạo ra một loại nệm bong bóng bên dưới tàu.”
Bạn có thể nói về AQUA Blue E2 và FCM Metanol, hai cải tiến khác của bạn không?
Jean-Jérôme Semat: “Máy tạo nước ngọt AQUA Blue đang chuyển đổi nước biển thành nước ngọt chất lượng cao. Với mẫu AQUA Blue E2, tàu có thể sản xuất 20 đến 130 mét khối nước ngọt mỗi ngày chỉ bằng một bộ đĩa, đồng thời tiêu thụ năng lượng điện ít hơn 50% so với nồi hơi thông thường. Lợi ích của nó rất quan trọng: nó cung cấp lượng nước ngọt gấp đôi cho cùng một lượng nhiệt lãng phí hoặc đạt được cùng một sản lượng nước ngọt bằng cách sử dụng khoảng một nửa lượng nhiệt lãng phí. Tàu có thể tiếp tục sản xuất nước ngọt trong quá trình di chuyển chậm và lượng nhiệt lãng phí tiết kiệm được có thể được chuyển sang cung cấp năng lượng cho E-PowerPack hoặc các ứng dụng tiêu thụ nhiệt khác.
Mô-đun điều hòa nhiên liệu Metylen (FCM Metanol) của chúng tôi được thiết kế để cung cấp metanol đồng thời tuân thủ các thông số về lưu lượng, áp suất, nhiệt độ và lọc do nhà sản xuất động cơ chỉ định. Công nghệ thích ứng này có thể được tùy chỉnh để sử dụng với nhiều loại động cơ và xe tăng khác nhau. Hệ thống này đã được chứng minh từ năm 2015 và có thể cung cấp metanol cho cả động cơ hàng hải chính và phụ cũng như nồi hơi.”
Ngoài ra còn có OceanBird...
Jean-Jérôme Semat: “Chúng tôi đã thành lập một công ty tên là Oceanbird, nơi chúng tôi triển khai hệ thống buồm trên cả tàu mới và tàu hiện có để bù đắp một phần mức tiêu thụ nhiên liệu. Công ty này liên kết với công ty khác mà chúng tôi đã mua lại, chuyên tính toán tuyến đường hàng hải, vì gió được dự báo thời tiết phát hiện sẽ đẩy những cánh buồm này. Đó thực sự là một hệ sinh thái toàn diện.
Ngoài ra, chúng tôi còn có bộ phận năng lượng. Chúng tôi đã tham gia một tập đoàn tên là Liquid Wind, tập trung vào sản xuất metanol điện tử từ năng lượng gió. Mục tiêu là thành lập các trang trại gió để lưu trữ năng lượng tái tạo và sản xuất metanol điện tử để tiêu thụ, hình dung các trang trại gió ngoài khơi cung cấp năng lượng cho tàu, từ đó hoàn thành chu trình.
Cách tiếp cận của chúng tôi liên quan đến việc làm việc trên toàn bộ chuỗi giá trị để giải quyết Phạm vi 1, 2 và 3, nhằm mục đích khử cacbon trong ngành. Việc khử cacbon chỉ một khía cạnh là có lợi, nhưng trước những thách thức mà chúng ta phải đối mặt, bắt buộc phải giải quyết tất cả các mặt trận.
Đặc biệt, năng lượng của chúng ta phụ thuộc rất nhiều vào nhiên liệu hóa thạch, góp phần đáng kể vào lượng khí thải CO2 và biến đổi khí hậu. Do đó, quyết định của Alfa Laval là đạt được mức trung hòa carbon cho Phạm vi 1 và 2 vào năm 2030, giảm 50% lượng phát thải Phạm vi 3 và đạt được mức phát thải ròng thuộc Phạm vi 3 vào năm 2050.
Chúng tôi nhận ra rằng chúng tôi không thể đưa sản phẩm ra thị trường nếu không đảm bảo tính bền vững của mình.”
Những đổi mới của Alfa Laval cho ngành vận tải biển. (AdobeStock)
Những công nghệ nào dễ thực hiện nhất?
Jean-Jérôme Semat: “Nếu tôi liệt kê chúng theo thứ tự:
1. Nhiên liệu sinh học: LNG đã được sử dụng. Bây giờ, vấn đề quan trọng hơn là tính sẵn có. Một nhà máy lọc dầu truyền thống sản xuất hàng triệu tấn nhiên liệu thông thường, trong khi nhà máy lọc dầu sinh học chỉ sản xuất được hàng chục nghìn tấn.
2. Đốt cháy ethanol: Chúng tôi đã trang bị tàu chạy bằng ethanol đầu tiên vào những năm 2010 để vận chuyển ethanol. Bây giờ, vấn đề quan trọng hơn là sản xuất ethanol xanh. Công nghệ đã có ngày hôm nay. Tuy nhiên, việc mở rộng quy mô sẽ phụ thuộc nhiều hơn vào cơ sở hạ tầng, chẳng hạn như cảng.
3. Amoniac: Amoniac có độc tính cao nên cũng cần có quy định. Thông thường, sự đổi mới vượt xa các quy định, nhưng các quy định cũng phải phát triển và thích ứng.
4. Hydro: Chúng tôi là một phần của France Hydrogen và đã đầu tư vào Pháp. Chúng tôi sẽ khánh thành một phần nhà máy của mình vào ngày 4 tháng 4, nơi chúng tôi sẽ sản xuất bộ trao đổi nhiệt dành riêng cho hydro ở Grenoble. Những bộ trao đổi nhiệt này dành cho các trạm tiếp nhiên liệu hydro. Chúng tôi cũng có một đơn vị kinh doanh khác chịu trách nhiệm sản xuất các loại tấm khác nhau trên máy điện phân. Thách thức là về việc tăng quy mô sản xuất hydro.”
Bạn rút ra được thông tin chi tiết nào từ Euromaritime về tình trạng thị trường hiện tại?
Jean-Jérôme Semat: “Đà đang được tiến hành. Những nỗ lực đáng kể đang được thực hiện bởi tất cả các bên liên quan trong toàn bộ chuỗi giá trị của thị trường, cho dù đó là về cơ sở hạ tầng cảng hay các khía cạnh pháp lý. Và chúng ta thấy năm này qua năm khác.
Hai năm trước, khi chúng tôi tham dự triển lãm, chúng tôi đã cùng thảo luận về hydro. Ngày nay, khi nói đến nhiên liệu mới, chúng ta không chỉ nói về những khả năng; chúng tôi đang thảo luận về cách triển khai mọi thứ và cách đẩy nhanh quá trình triển khai này. Vì vậy, chúng ta đang giải quyết bằng những hành động cụ thể. Đó là điều tôi rút ra được từ những sự kiện như thế này.”
