В преддверии введения ограничений на уровень содержания серы в судовом топливе с 2020 года международные отраслевые компании и классификационные общества ищут все новые виды альтернативного топлива, в то время как ученые предупреждают о вреде низкой серы для судовых топливных систем.
Дело пахнет аммиаком
Классификационное общество DNV GL издало прогноз потребления бункерного топлива на долгосрочную перспективу. По расчетам общества, пик энергоемкости морского транспорта придется на 2025 год, когда он будет потреблять около 210 млн тонн нефтяного эквивалента в год, но к 2050 году сократится примерно до 170 млн тонн нефтяного эквивалента в год. При этом наибольшая доля потребления топлива приходится на контейнеровозы (23%), балкеры (16%) и танкеры (13%).
Эксперты DNV GL прогнозируют, что на всех маршрутах в перспективе до 2050 года будет преобладать доля сжиженного природного газа (СПГ) – от 40% до 80% от общего объема потребления судового топлива. Однако на более долгосрочном горизонте основную роль будет играть аммиак. Предпочтение аммиака обусловлено его более низкой стоимостью и меньшими издержками на хранение по сравнению с водородом, сжиженным биогазом (LBG), синтетическим метаном.
В прогнозной модели DNV GL к 2050 году топливный баланс будет выглядеть следующим образом: 93% будет приходиться на ископаемое углеводородное топливо, в том числе 50% – СПГ и 43% жидкое топливо. Высокое потребление СПГ, наблюдаемое на всех смоделированных сценариях, в значительной степени обусловлено ценами на газовое топливо, которые, по прогнозам, снизятся к середине столетия.
При всех рассмотренных вариантах развития ситуации электроэнергия в 2050 году будет обеспечивать около 5–7% от общей энергии, потребляемой судами. Речь идет как об аккумуляторных батареях, так и о береговом энергоснабжении. При этом большая доля электроэнергии будет приходиться на сегмент обслуживающего флота и пассажирских судов: почти 18% их потребности в электроэнергии будет обеспечиваться береговыми сетями.
Использование тяжелого дизельного топлива с судовыми скрубберами во многом зависит от различий в цене между мазутом, СПГ и низкосернистым судовым топливом / газойлем. В рамках текущей политики доля HFO в паре со скруббером в структуре топливного баланса международного флота составляет 17%.
Более подробно об использовании скрубберов мы писали ранее >>>>
«Наше моделирование путей развития показывает, что достижение амбициозной задачи IMO по сокращению выбросов парниковых газов является сложным, но вполне достижимым», - резюмирует старший консультант DNV GL Торе Лонгва.
Недостатком столь долгосрочных прогнозов является слишком большое количество допущений. Например, предположение о снижении цены на СПГ к середине столетия является спорным, также пока трудно предсказать, насколько альтернативные виды топлива окажутся технически и экономически приемлемыми для судоходства.
Топливо на вырост
Между тем, участники рынка активно ищут новые виды топлива, соответствующие новым требованиям IMO. Так, датская группа компаний A. P. Moller-Maersk, транспортно-логистическая группа Wallenius Wilhelmsen и Копенгагенский университет совместно с партнерами по проекту BMW Group, H&M Group, Levi Strauss & Co. и Marks & Spencer займутся изучением возможности коммерческого использования LEO (смеси лигнина и этанола) в качестве нового альтернативного судового топлива с минимальным уровнем вредных выбросов.
Лигнин является сложным полимерным соединением, содержащимся в клетках сосудистых растений и некоторых водорослях и представляет собой структурный биополимер. Вместе с гемицеллюлозами он определяет механическую прочность стволов и стеблей. Лигнин выделяют в больших количествах как побочный продукт лигноцеллюлозного этанола и целлюлозно-бумажных заводов. В настоящее время этот продукт зачастую сжигают для производства пара и электроэнергии.
Копенгагенский университет в настоящее время проводит лабораторные исследования для изучения возможности производства этого альтернативного судового топлива. Участники «Коалиции за LEO» намерены приступить к второму этапу проекта – проведению испытаний этого топлива на действующих судовых двигателях, которые запланированы на II квартал 2020 года. В случае благоприятных результатов участники проекта приступят к третьему этапу – началу массового производства топлива марки LEO.
Экологично - неэкономично
Использование экологических видов топлива не только дорого, но иногда и вредно для судна. Если продолжать тему биотоплива, которое в прогнозах DNV GL в будущем должно играть важную роль, то канадская компания LuminUltra, специализирующаяся на микробиологическом мониторинге, в своей публикации высказала серьёзные опасения по поводу качества некоторых видов судового топлива, соответствующих новым требованиям IMO по содержанию серы.
Так, комментируя смешивание биодизеля с высокосернистым мазутом и дистиллятами для уменьшения количества серы, выделяемого в процессе сжигания бункерного топлива, директор по глобальному развитию бизнеса LuminUltra Патрик Тейлор сообщил, что «добавление биодизеля поможет снизить содержание серы, однако операторы судов должны знать, что это может привести к усилению микробной коррозии (MIC). Меньше серы означает больше неполадок».
Представитель компании отметил, что высокое содержание серы в мазуте является «отличным ингибитором», предотвращающим рост микробов и, следовательно, вызванную микробами коррозию топливных баков и систем.
«В морском газойле (MGO) повышается содержание биодизеля, и мы видим, что высокосернистый мазут теперь смешивают с восстановленными дистиллятами для снижения уровня серы. Поскольку биодизель имеет высокое содержание воды, эти новые виды топлива могут стать питательной средой для микробиологического роста. И здесь есть реальные риски и проблемы безопасности», - считает Тейлор.
Микробная коррозия может быть двух типов: аэробной, при которой микробам нужен кислород, и анаэробной. В обоих случаях вода является питательной средой, что достаточно для формирования и роста микробной колонии.
Пока накоплено мало информации о водопоглощении в смесях биодизель/дизель, но исследования показывают, что при постоянной относительной влажности биодизель поглощал в 6,5 раз больше влаги, чем дизель.
Специалист LuminUltra, cсылаясь на документ, опубликованный в 2016 году в томе 108 научного журнала International Biodeteriation издательским домом Elsevier, сообщил, что штамм биодизеля, разрушенного грибком, «чрезвычайно интенсивен» и привел к усилению коррозии конструкционной марки стали 1018 из-за окисления.
«Если регулярно не контролировать виды топлива, отвечающие требованиям IMO, на предмет их микробиологического содержания, то, по крайней мере, будет происходить образование биопленки и засорение топливных фильтров. В худшем случае, если рост микробов останется без контроля, то мы, вероятнее всего, получим в итоге быстрый рост коррозии, вызванной микробиологией, даже в топливных баках и трубопроводах, проходящих тщательное техническое обслуживание», - отметил Патрик Тэйлор.
Опасность исходит и с другой стороны, и она уже касается настоящего и ближайшего будущего. Так, на мировом бункерном рынке может появиться некачественное низкосернистое топливо класса LSFO. Такой прогноз в ходе 12-й международной конференции Argus «Рынок нефтепродуктов 2019 Россия и СНГ» в Москве привел глава департамента качества и тестирования компании Saybolt (специализируется на инспекционном исследовании нефтепродуктов) Дэвид Гаучи. По его словам, это может привести, в частности, к забиванию фильтров. Кроме того, существуют риски при смешивании разных партий топлива класса LSFO, поскольку, в отличие от HSFO, низкосернистые мазуты плохо совместимы друг с другом из-за разных технологий блендирования и составов.
Назад в будущее
Долгосрочные прогнозы относительно будущего мирового бункерного рынка исходят из того, что требования ИМО не только не будут снижаться, но напротив, скорее – ужесточаться. Однако, если мы говорим о горизонтах 30-ти и более лет, то должны понимать, что новые поколения, вполне возможно, вообще откажутся от современной моды на раздувание экологических проблем, поскольку она приводит к существенному ухудшению уровня жизни ввиду возрастания издержек.
По мнению опрошенных ИАА «ПортНьюс» экспертов, лоббирование экологических ограничений основано не столько на реальных научных данных о влиянии человеческой деятельности на климат, сколько на продвижении интересов определенных групп – от военных стран НАТО, популяризирующих отказ от тяжелого топлива из-за «сернистого следа» (неудивительно, что биотопливо активно применяется ВМФ США), до производителей соответствующего оборудования и стран, не имеющих собственных запасов нефти и потому не способных конкурировать на бункерном рынке, например, с Россией.
В связи с этим не вызывает удивления, что все большее количество стран заявляют об отказе вводить новые ограничения в своих водах по примеру ограничений, вводимых ИМО. Поэтому нельзя исключать, что резкое удорожание перевозок после 2020 года в конечном счете приведет к «топливной контрреволюции», т. е. возврату к нынешнему регулированию. Конечно, это всего лишь наше предположение. Но в любом случае, экологические нововведения делают ситуацию в мировом судоходстве плохо предсказуемой, а потому ко всем долгосрочным прогнозам в этой связи стоит относиться весьма осторожно.
Виталий Чернов.
При подготовке статьи использованы материалы DNV GL и др.
О ситуации на бункерном рынке России в преддверии ограничений ИМО-2020 читайте в свежем номере журнала «ПортНьюс», который можно заказать в редакции >>>>