Trong bối cảnh đổi mới hàng hải không ngừng phát triển, một chủ đề đã nổi lên như một dấu hiệu của sự thay đổi và đầy hứa hẹn – thu hồi carbon trong vận tải biển. Khi các nỗ lực toàn cầu nhằm khử cacbon tăng cường, vai trò của việc thu giữ, hóa lỏng và vận chuyển CO2 dự kiến sẽ ngày càng trở nên quan trọng, đặc biệt là phù hợp với nhu cầu tăng vọt được dự đoán.
Hình minh họa. Tàu sân bay LCO2 quy mô lớn được phát triển bởi MOL. Được phép của MOL
Vận chuyển CO2 đóng vai trò như một sợi dây kết nối các lĩnh vực khác nhau, cung cấp một kênh để quản lý và tái sử dụng lượng khí thải carbon được tạo ra từ các quy trình công nghiệp và sản xuất năng lượng.
Nó tạo điều kiện thuận lợi cho việc thu giữ lượng khí thải carbon dioxide tại nguồn, chẳng hạn như các nhà máy điện và cơ sở công nghiệp, chuyển hướng chúng ra khỏi bầu khí quyển nơi chúng góp phần gây ra biến đổi khí hậu. Lượng CO2 thu được này sau đó được vận chuyển đến các địa điểm được chỉ định để lưu trữ, sử dụng hoặc thậm chí tái sử dụng làm nguyên liệu cho nhiên liệu xanh—một quá trình không thể thiếu trong nền kinh tế tuần hoàn.
Điều đó có nghĩa là, thị trường đang ở giai đoạn phát triển rất non trẻ với một số lượng nhỏ tàu sân bay LCO2 được chế tạo đặc biệt cho mục đích này. Cụ thể, Northern Lights, một liên doanh giữa Shell, Equinor và TotalEnergies, đã đặt mua ba tàu loại này ở Trung Quốc cùng với một số dự án khác đang được thực hiện.
Đầu tuần này, công ty đã công bố thỏa thuận thương mại ràng buộc đầu tiên về vận chuyển và lưu trữ CO2, mở đường cho các công ty khác làm theo.
Tuy nhiên, thị trường vận chuyển và lưu trữ CO2 đang phải đối mặt với nhiều thách thức, từ sự phức tạp về kỹ thuật và sự không chắc chắn về quy định cho đến nhu cầu liên kết chiến lược giữa các bên liên quan trong ngành.
Những bất ổn này được coi là một trong những trở ngại lớn nhất đối với việc đầu tư nhiều hơn vào các tàu có khả năng vận chuyển loại hàng hóa quý giá này, cùng với việc tìm đủ nguồn tài chính để đóng tàu.
Tuy nhiên, số lượng đơn đặt hàng thấp thực sự có thể là một điều may mắn cho các tàu hiện có khi nhu cầu về CO2 hóa lỏng hứa hẹn sẽ tăng cao.
Sean McLaughlin, Giám đốc tại Houlder,; Tín dụng hình ảnh: Houlder
Trong cuộc trò chuyện thẳng thắn với Offshore Energy, Sean McLaughlin , Chuyên gia tư vấn chiến lược tại Houlder, đã cung cấp những hiểu biết có giá trị về tình trạng hiện tại của thị trường vận chuyển CO2 cũng như những thách thức và cơ hội ở phía trước khi ngành bắt đầu cuộc hành trình xuyên qua vùng biển chưa được khám phá của quá trình chuyển đổi này. ngành.
Houlder chuyên về thiết kế kỹ thuật, công nghệ sạch và tư vấn kỹ thuật cho môi trường biển và ngoài khơi. Công ty gần đây đã hoàn thành một dự án thiết kế lớn cho Shell liên quan đến việc phát triển thiết kế ý tưởng cho tàu chở hydro lỏng (LH2) dung tích 20.000m3. Nó cũng từng là nhà tư vấn cho các nghiên cứu liên quan đến thu giữ carbon, thiết kế tàu chạy bằng nhiên liệu kép và công nghệ hỗ trợ gió, cùng nhiều nghiên cứu khác.
“Khi khả năng thu giữ carbon trên tàu đạt được lực kéo, hầu hết mọi loại tàu biển đều có khả năng trở thành tàu chở CO2. McLaughlin cho biết nếu đội tàu bổ sung tiềm năng này được sử dụng, nó có thể thu hẹp đáng kể khoảng cách giữa cung và cầu về vận chuyển CO2.
“Tuy nhiên, điều này cũng mang đến những thách thức trong việc đưa loại hàng hóa mới này vào phạm vi tiếp cận của nhiều chủ tàu hơn; không chỉ những người có kế hoạch chế tạo các thiết bị chứa CO 2 chuyên dụng mới cần nhận thức được những thách thức.”
Như đã giải thích, nếu những con tàu đó thu giữ CO2 ở dạng nguyên chất, sau đó có thể đưa vào để tái sử dụng như nhiên liệu tổng hợp thì sẽ có cơ hội cho một vòng khép kín. Ví dụ: điều này có nghĩa là một con tàu đốt metanol có chức năng thu hồi carbon trên tàu phải bắt tay với nhà cung cấp eManol cung cấp nguyên liệu cho quy trình sản xuất eManol của nó.
“Nhìn một cách chiến lược, tất cả chúng ta đều đã quen với việc coi tàu như một hệ thống, nhưng chúng ta không còn có thể nhìn hệ thống tàu một cách cô lập nữa. Việc vận chuyển CO 2 là một ví dụ rõ ràng về lý do tại sao chúng ta cần coi con tàu là một phần của toàn bộ chuỗi giá trị và hậu cần cũng như đảm bảo nó phù hợp theo cách hiệu quả nhất.”
“Việc đương đầu với những thách thức chiến lược sẽ đòi hỏi những mô hình mới và cách thức vận hành hoàn toàn mới, thay vì sự phát triển dần dần mà ngành vận tải biển đã quen thuộc trước đây”.
Cái nhìn mới mẻ về thiết kế tàu và cơ hội tái sử dụng CO2
Ngành vận tải biển CO2 đang trên đà của một kỷ nguyên biến đổi được đánh dấu bằng khoảng cách, kích cỡ hàng hóa, điểm đến cuối cùng đa dạng và nguồn hàng hóa ngày càng đa dạng.
Các ước tính của thị trường chỉ ra rằng nhu cầu vận chuyển CO2 sẽ tăng nhanh dựa trên bản đồ toàn cầu của các dự án CCS và nhận thức rõ ràng rằng lĩnh vực khó giảm thiểu sẽ phải chuyển sang CCS để cắt giảm lượng khí thải theo Thỏa thuận Paris mục tiêu.
Sự gia tăng nhu cầu vận chuyển khối lượng CO2 đáng kể làm tăng thêm sự phức tạp cho thị trường, đặt ra những thách thức cho cả người mới tham gia và người chơi lâu năm.
Việc điều hướng bối cảnh đang phát triển này đòi hỏi nỗ lực phối hợp để dỡ bỏ các rào cản kỹ thuật và vận hành, đảm bảo rằng lĩnh vực vận chuyển CO2 có thể đáp ứng hiệu quả nhu cầu hiện tại và nhu cầu dự đoán trong tương lai.
“Dự báo về sự tăng trưởng nhu cầu vận chuyển CO2 chủ yếu dựa trên mạng lưới các tuyến cô lập CO2 thu được từ các quy trình công nghiệp ngày càng tăng. McLaughlin cho biết: Tiềm năng gia tăng đáng kể các cơ hội tái sử dụng như nhiên liệu điện tử cũng có thể thúc đẩy việc vận chuyển CO2 đường dài đến các trung tâm sản xuất.
McLaughlin giải thích thêm, một xu hướng thú vị đang nổi lên, đó là nhu cầu thu giữ CO2 để sản xuất một số nhiên liệu điện tử tổng hợp, xanh – cụ thể là e-metanol và e-methane (e-LNG).
“Cả hai loại nhiên liệu này được nhiều người coi là nhiên liệu hàng hải thay thế thực tế, ít rủi ro và chi phí thấp hơn so với e-amoniac và e-hydro. Do đó, việc thiết lập trục vận chuyển CO2 để sản xuất chúng sẽ rất quan trọng đối với nỗ lực khử cacbon của ngành vận tải biển,” ông nói thêm.
“Sự gia tăng các cơ hội tái sử dụng như thế này cũng sẽ tạo ra tiềm năng cho các tuyến đường mới và các thiết kế tàu chở CO 2 khác nhau . Cụ thể hơn, loại hàng hóa mới có quy mô lớn và đa dạng hơn này đòi hỏi một cái nhìn mới mẻ và có khả năng cấp tiến về thiết kế tàu và ngăn chặn. Houlder đã thấy một số cuộc đấu thầu thiết kế tàu chở CO 2 không nhận ra được số lượng các biến số và dựa vào việc lặp lại các thiết kế trước đó cho các lĩnh vực quan trọng như ngăn chặn hàng hóa,” McLaughlin chỉ ra.
Những quan niệm sai lầm phổ biến về vận chuyển CO2
Khi được hỏi về một số quan niệm sai lầm hoặc sơ suất phổ biến trong lĩnh vực vận chuyển CO2 và làm cách nào để tránh những điều này để ngăn chặn những hạn chế về vốn hoặc hoạt động không cần thiết, McLaughlin giải thích rằng cần phải hiểu rộng rãi hơn rằng không phải tất cả CO2 đều giống nhau.
Ông chỉ ra: “Có nhiều mức độ tinh khiết CO2 khác nhau ảnh hưởng đến thiết bị tàu và đầu tư cơ sở hạ tầng trên bờ” .
Những quan niệm sai lầm này có thể dẫn đến việc yêu cầu quá cao về thông số kỹ thuật của bể chứa, nhà máy tái hóa lỏng và các thiết bị khác, có khả năng dẫn đến CAPEX hoặc hạn chế không cần thiết trong môi trường vận hành tàu.
Ngoài ra còn có khả năng xảy ra vấn đề OPEX tiềm ẩn, như McLaughlin đã lưu ý, do sự gia tăng đáng kể và có thể không cần thiết về trọng lượng hàng hóa không tạo ra doanh thu và mức tiêu thụ năng lượng để duy trì nó.
Phát biểu về những cân nhắc kỹ thuật liên quan đến độ tinh khiết của CO2 trong vận chuyển và cách nó tác động đến thiết bị tàu cũng như các quyết định về cơ sở hạ tầng trên bờ, McLaughlin nhấn mạnh rằng độ tinh khiết của CO2 sẽ được quyết định bởi phương pháp thu giữ, nguồn CO2 (ví dụ: khí thải hoặc quy trình công nghiệp hoặc hóa học) và mọi quy trình làm sạch sau thu giữ liên quan đến hóa lỏng.
“Cuối cùng, một loạt công nghệ thu giữ có khả năng sẽ được sử dụng và một số công nghệ thậm chí còn dẫn đến việc CO 2 được lưu trữ bên trong các vật liệu khác chứ không phải ở dạng khí hoặc chất lỏng. Tất cả điều này làm tăng thêm sự phức tạp cho các quyết định về thiết bị tàu,” ông tiếp tục nói.
“Đây không chỉ là trò chơi tỷ lệ phần trăm vì bản chất của tạp chất thường liên quan đến số lượng của nó. Mức độ và loại tạp chất có thể ảnh hưởng đến mức độ ăn mòn trong bể chứa, trong thiết bị bốc dỡ hoặc có thể làm tăng mối nguy hiểm về an toàn trong trường hợp có sự cố thoát ra ngoài. Sự hiện diện của các tạp chất khác như nitơ, argon, hydro hoặc metan cũng ảnh hưởng đến áp suất lưu trữ cần thiết cho chất lỏng ở nhiệt độ nhất định. Do đó, tạp chất CO2 sẽ ảnh hưởng đến thông số kỹ thuật của thiết bị ngăn chặn trên tàu.”
Ngoài ra còn có các biến số hoạt động mà chủ tàu phải biết và giải quyết, chẳng hạn như việc sử dụng hoặc các yêu cầu của điểm đến cô lập được chỉ định có ảnh hưởng đến yêu cầu về độ tinh khiết CO2 và thông số kỹ thuật của thiết bị trên tàu.
Với những điều kiện tiên quyết này, McLaughlin nhấn mạnh rằng sự liên kết giữa vận chuyển CO2 và phát triển cơ sở hạ tầng trên bờ là chìa khóa.
Khung pháp lý
Nhìn vào các khung pháp lý hiện tại và tiềm năng trong tương lai có tác động đến việc vận chuyển CO2 cũng như những cân nhắc tuân thủ quan trọng đối với các công ty trong lĩnh vực này, rõ ràng là các quy định về vận chuyển CO2 vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu.
McLaughlin tin rằng việc xây dựng một khung pháp lý mạnh mẽ và các tiêu chuẩn khắt khe nhằm tạo ra một sân chơi bình đẳng cho ngành đang phát triển này sẽ mở đường cho đầu tư và phát triển cơ sở hạ tầng quan trọng.
“Vấn đề không chỉ là về các cơ quan quản lý. Thử thách về độ tinh khiết có nghĩa là cần phải có chứng nhận hàng hóa để Thuyền trưởng biết mình đang xếp hàng gì và cần xử lý như thế nào trên hành trình”, ông nói và nhấn mạnh rằng không có chỗ cho quy định nhị phân hoặc chung
“Vận chuyển CO2 đòi hỏi một bộ luật và tiêu chuẩn phù hợp. Với các quy định cụ thể về chất mang CO2 trong quá trình phát triển, các xã hội có giai cấp sẽ đóng một vai trò then chốt ”.
Nhập EU ETS và FuelEU Hàng hải
Với sự ra đời của EU ETS và FuelEU Maritime, hệ thống quản lý của EU đã thiết kế một khuôn khổ toàn diện cho việc khử cacbon trong vận tải biển, đồng thời đặt nền tảng cho việc quản lý CCS.
“Có nhiều việc phải làm trước khi cả EU ETS và FuelEU Maritime hỗ trợ tác động tích cực của việc thu hồi carbon trên tàu khi đo lượng khí thải. Một mặt, đó là về việc xác định quy trình và mặt khác, đó là việc đưa nó vào như một thước đo ,” ông nói.
Như đã giải thích, cả EU ETS và FuelEU Maritime sẽ cho phép thực hiện điều này trước năm 2030, có khả năng theo một mốc thời gian phù hợp với tính sẵn có của công nghệ. Việc cấp tín dụng cho biện pháp giảm phát thải này chắc chắn sẽ hỗ trợ việc mở rộng áp dụng biện pháp này và do đó, làm tăng đáng kể lượng CO2 cần được chuyển sang cô lập hoặc tái sử dụng.
Điều này có nghĩa là chủ tàu chuyên chở hàng CO2 và những người vận chuyển nó do bị đánh bắt trên tàu sẽ cần hiểu rõ hơn về hàng hóa.
Trong một thị trường với các cơ chế định giá carbon đang phát triển, Offshore Energy đã hỏi làm thế nào các công ty có thể đánh giá tác động của việc định giá carbon đối với lợi nhuận và quyết định đầu tư của họ.
Có chiến lược hoặc thực tiễn cụ thể nào có thể giúp các công ty thích ứng với việc thay đổi kịch bản định giá carbon trong vận chuyển CO2 không?
“Cả FuelEU Maritime và EU ETS đều có tiềm năng bổ sung đáng kể vào OPEX của các tàu không cần đánh bắt trên tàu. Trong nghiên cứu gần đây của họ, giả định khiêm tốn về việc giảm chi phí liên quan đến ETS của EU là động lực chính trong đánh giá của DNV rằng việc thu hồi carbon trên tàu có thể khả thi về mặt tài chính,” ông nói .
“Loại nghiên cứu kinh tế-kỹ thuật được thực hiện trên một con tàu tưởng tượng và được đưa vào báo cáo nhiên liệu tương lai gần đây của DNV có thể được thực hiện trên đội tàu ngày nay và như một phần của đánh giá đóng mới. IMO, EU và các cơ quan quản lý lớn khác trên toàn cầu hiện đang đặt ra các lộ trình cho các quy định như CII, EU ETS và FuelEU Maritime. Tất cả những điều này đều cho phép tạo ra một mô hình để thể hiện khả năng thu hồi carbon và tài chính của các công nghệ sạch khác nhau và những thay đổi về thiết kế. Đó là điều mà Houlder ngày càng tham gia nhiều hơn.”
Đã đến lúc tiếp tục với nó!
Sự kết hợp giữa lợi nhuận và khử cacbon không chỉ là một lựa chọn mà còn là mệnh lệnh chiến lược đối với ngành hàng hải. Khi các con tàu di chuyển trên biển các hoạt động bền vững, rõ ràng là tiềm năng thu nhập của chúng sẽ có mối liên hệ mật thiết với hiệu quả hoạt động Môi trường, Xã hội và Quản trị (ESG) của chúng. Cân bằng lợi nhuận với quá trình khử cacbon không còn là vấn đề đơn thuần mà là khía cạnh cơ bản trong quá trình phát triển của ngành hàng hải.
“Tóm lại, phát thải khí nhà kính hiện là một phần của mô hình OPEX. Chúng trực tiếp và gián tiếp điều khiển khả năng kiếm tiền của con tàu và khả năng kiếm tiền đó liên kết trực tiếp với giá trị con tàu trên bảng cân đối kế toán và chi phí số tiền cần thiết để tài trợ cho nó. Đây hiện là một phần của 'hoạt động kinh doanh như thường lệ' và chi phí phát thải sẽ ngày càng trở nên quan trọng. Không thể bỏ qua hoặc coi nó như một vấn đề phụ”, McLaughlin nhấn mạnh.
Thực tế của vấn đề là CO2 sẽ trở thành một phần của ngành vận tải biển và vô số thách thức của các ngành khác trong tương lai vì nhiên liệu hóa thạch sẽ không sớm biến mất.
“Không có lựa chọn thực tế nào cho thấy nhiên liệu hóa thạch sẽ biến mất khỏi cơ sở hạ tầng năng lượng của chúng ta trong vòng 10 đến 15 năm tới và thách thức đối với vận tải biển có lẽ còn lớn hơn. Tất cả các loại nhiên liệu không carbon đều dựa vào khả năng tiếp cận nguồn điện không carbon để sản xuất chúng. Hiện nay nguồn cung đang thiếu hụt và nhu cầu đang tăng theo cấp số nhân. Như Martin Stopford gần đây đã nhận xét; khi so sánh với các ngành công nghiệp khác, chẳng hạn như ngành năng lượng trên đất liền, vận tải biển rất nhỏ và cơ hội vận chuyển nhận được tất cả nhiên liệu không carbon mà nó cần là rất nhỏ”, ông nói thêm .
“ Tất cả những điều này có nghĩa là việc tìm cách làm sạch những con tàu đang ở dưới nước hiện nay là con đường duy nhất phía trước và đối với toàn bộ ngành công nghiệp sẽ cần phải thu giữ và xử lý lượng khí CO2 tiếp tục thải ra. . Vận chuyển sẽ là một phần của chuỗi hậu cần để thực hiện điều đó - đó là cơ hội cần được nắm bắt. “
“Chi phí của việc không tuân thủ các quy định khử cacbon sẽ chỉ tăng lên và chi phí carbon sẽ chỉ tăng lên. Đại học College London (UCL) ước tính rằng mỗi năm không hoạt động trong thập kỷ này sẽ tăng thêm 100 tỷ USD vào chi phí khử cacbon trong ngành vận tải biển. Đã đến lúc phải tiếp tục!”
