Những lo ngại về an toàn xung quanh việc tiếp nhiên liệu amoniac và thiết kế các tàu tiếp nhiên liệu amoniac đang được chú ý khi ngành hàng hải khám phá amoniac như một loại nhiên liệu xanh tiềm năng.
Bất chấp độc tính nổi tiếng của amoniac, nó vẫn được vận chuyển thành công dưới dạng hàng hóa trên các tàu chở LPG trong những năm gần đây.
Hiện nay, ngành công nghiệp này đang chú ý phát triển các tàu tiếp nhiên liệu amoniac chuyên dụng. Thách thức nằm ở những đặc tính độc đáo của amoniac: mật độ năng lượng thấp của nó đòi hỏi số lượng lớn hơn để chứa và các mối nguy tiềm ẩn của nó đòi hỏi phải có các biện pháp an toàn đặc biệt.
Nhận thấy rằng nhiên liệu đông lạnh đã được bảo quản và thử nghiệm tốt trong ngành, một khái niệm tương tự đang được xem xét đối với amoniac.
Tàu tiếp nhiên liệu amoniac sẽ được trang bị tay tải tương tự như tàu tiếp nhiên liệu LNG. Tuy nhiên, nó sẽ đòi hỏi công suất tiếp nhiên liệu lớn hơn đáng kể, vì các tàu chạy bằng amoniac sẽ cần lượng amoniac gấp ba lần để đạt được sản lượng năng lượng tương tự như những tàu sử dụng LNG hoặc nhiên liệu truyền thống.
Do đó, tàu tiếp nhiên liệu sẽ được trang bị một ống dẫn nhiên liệu có ba đường dẫn chất lỏng, thay vì một đường thông thường và hai đường dẫn hơi ở hai bên của tàu tiếp nhiên liệu, Prakash Chandra, Giám đốc Công ty TNHH Quản lý Hạm đội có trụ sở tại Hồng Kông, cho biết . cho biết trong một hội thảo trực tuyến gần đây do Trung tâm khử cacbon hàng hải Maersk Mc-Kinney tổ chức.
Công ty đã hợp tác với Tập đoàn SABER ở Singapore từ năm 2021 để phát triển cơ sở hạ tầng kho chứa amoniac.
Các tàu chạy bằng nhiên liệu amoniac dự kiến sẽ có một ống dẫn nhiên liệu ở giữa tàu, với một hoặc nhiều đường dẫn chất lỏng và đường hồi hơi. Số lượng ống góp sẽ phụ thuộc vào kích thước của con tàu và thùng chứa nhiên liệu của nó.
Các tàu tiếp nhiên liệu hiện tại có kích thước tối đa là 10.000 mét khối, nhưng các thiết kế mới, chẳng hạn như tàu tiếp nhiên liệu LNG, được thiết lập để vượt quá giới hạn, với kích thước từ 24.000 đến 32.000 mét khối.
Nhóm của Prakesh đang nghiên cứu hai thiết kế tàu cho tàu tiếp nhiên liệu amoniac, chiếc nhỏ nhất có dung tích 24.000 cbm và chiếc lớn hơn có sức chứa khoảng 32.000 cbm.
Tuy nhiên, lượng amoniac lớn hơn đi kèm với nhu cầu về thiết bị lớn hơn, ống lớn hơn/nhiều hơn và tốc độ bơm cao hơn.
Hơn nữa, thiết bị tiếp nhiên liệu cần phải được thiết kế lại để thiết bị kiểm soát tràn có thể xử lý khối lượng lớn hơn và khí độc. Điều đó cũng có nghĩa là cần phải có biện pháp bảo vệ đặc biệt trong thiết bị ống góp và hầm chứa để phát hiện và bảo vệ phi hành đoàn khỏi những rò rỉ tiềm ẩn.
Trong thực tế, điều này dự kiến sẽ tạo ra các cách bố trí thông gió và cột thông gió chính khác nhau khi so sánh với các tàu tiếp nhiên liệu thông thường và các tàu tiếp nhiên liệu LNG.
Chandra nói: “Các liên kết yếu là các điểm kết nối, là các ống góp và ống mềm, về cơ bản là các điểm chuyển giao” .
“Ống góp cần phải được thiết kế tập trung vào việc bảo vệ chống lại sự tràn và lan truyền của hơi amoniac. Chúng tôi đã thảo luận về việc phát triển các trạm tiếp nhiên liệu nửa kín để có thể ngăn chặn rò rỉ. Điều này sẽ được kết hợp với một hệ thống báo động, quạt hút và sương mù nước sẽ hấp thụ hơi amoniac.”
Các ống góp sẽ được trang bị một khay tràn lớn để chứa chỗ rò rỉ ở đó và một bể chứa riêng để chứa nước hỗn hợp amoniac trong các bể.
Sau khi hoàn thành việc tiếp nhiên liệu, quá trình thanh lọc sẽ được bắt đầu để không có khí thải vào khí quyển, điều đó có nghĩa là tàu cũng cần phải có bể thanh lọc.
Tuy nhiên, việc xử lý các ống mềm là một mối quan ngại nghiêm trọng, Chandra cho biết sau khi tiến hành một nghiên cứu về đặc tính của các ống mềm, người ta phát hiện ra rằng các ống dẫn nhiên liệu rất chắc chắn và khó bị rò rỉ hoặc vỡ, điều này giúp tăng thêm niềm tin vào sự an toàn của chúng.
Một số khuyến nghị của nghiên cứu chỉ ra rằng ống sử dụng để chứa amoniac phải là ống đông lạnh 8 inch, với tốc độ dòng chảy tối đa cho phép khoảng 1250 cbm mỗi giờ đối với amoniac. Vì lý do an toàn, trong quá trình tiếp nhiên liệu, tốc độ tối đa được phép là 1000 cbm mỗi giờ.
Chandra lưu ý, để đáp ứng nhu cầu của các tàu container lớn, có thể sử dụng đồng thời ba ống mềm với một đường hồi hơi.
Một biện pháp bảo vệ bổ sung cần được trang bị là ống bọc cách nhiệt (ống bọc bảo vệ LNG áo khoác lạnh) có thể được gắn vào ống để ngăn nước phun và rò rỉ có thể được thu gom trở lại khay nhỏ giọt.
Việc ghép và tách nhanh không nguy hiểm như người ta vẫn tưởng.
“Có quan niệm cho rằng khi xả nhanh các ống mềm và thiết bị cấp nhiên liệu, rất nhiều chất lỏng sẽ thoát ra. Tuy nhiên, chúng tôi đã thử nghiệm điều này tại Gastech Singapore và thấy rằng các kết nối rất kín. Do đó, quan điểm cho rằng việc tách nhanh sẽ dẫn đến rò rỉ amoniac là không có căn cứ,” ông giải thích thêm.
Chandra kết luận : “Do đó, hiện tại, amoniac có vẻ không quá nguy hiểm để được đưa vào hầm” .
“Chúng tôi hiện đang làm việc với MPA và tập đoàn SABER để phát triển quy trình tiếp nhiên liệu, đào tạo và xử lý tất cả các rủi ro bằng cách thực hiện và thử nghiệm nó.”
