09.02.2021

Merenkulkualan hiilivapaus vaatii uusia, päästöttömiä teknologioita

Merenkulkualalla on parhaillaan käynnissä valtava murros sen etsiessä kilvan uusia ratkaisuja meriliikenteen päästöjen vähentämiseksi. Ammoniakki laivapolttoaineena on yksi kuumimmista tutkimusaiheista. Wärtsilä puolestaan kehittää parhaillaan uudenlaista moottorityyppiä, joka tulee jatkossa hyödyntämään tätä Co2-päästötöntä polttoainetta.

Ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi kansainvälisen merenkulkujärjestö IMOn tavoitteena on vähentää globaaleja merenkulun hiilidioksidipäästöjä 40 prosentilla vuoteen 2030 mennessä ja 70 prosentilla vuoteen 2050 mennessä. Uusilla polttoaineratkaisuilla ja teknologioilla tulee olemaan merkittävä rooli päästötavoitteiden saavuttamisessa.

– Merenkulkuala panostaa tällä hetkellä valtavasti päästöjen vähentämiseen ja etsii kuumeisesti ratkaisuja hiilineutraaliin merenkulkuun. Tärkeää on tässä vaiheessa pitää kaikki keinot ja teknologiat keinovalikoimassa, Suomen Varustamot Ry:n toimitusjohtaja Tiina Tuurnala korostaa.
Tuurnalan mukaan alalla on erittäin suuri kiinnostus uusiin polttoaine- ja teknologiaratkaisuihin, jotka mahdollistavat hiilivapaan merenkulun. Tutkittavana ja pilotoitavana on tällä hetkellä myös esimerkiksi synteettiset polttoaineet, metaani, metanoli, vety ja ammoniakki.

– Synteettisillä polttoaineilla tulee todennäköisesti olemaan merkittävä rooli hiilivapaassa liikenteessä tulevaisuudessa. Lähivuosina tullaan näkemään myös biopolttoaineiden ja laajamittaisempaa käyttöä ja lisää erilaisia hybridiratkaisuja, joissa esimerkiksi sähkö-, tuuli- ja aurinkovoima vähentävät polttoaineenkulutusta, myös sähkökäyttöiset alukset lyhyillä yhteysväleillä tulevat lisääntymään, Tuurnala sanoo.
Ammoniakin käytön kasvuun tulevaisuudessa Tuurnala uskoo myös. Haasteena tällä hetkellä on kuitenkin puhtaan, ”Green Ammoniakin” saatavuus, sillä sen valmistukseen käytetään suurelta osin nykyisin pääraaka-aineena maakaasua, joka ei ole fossiilivapaa. Täysin päästöttömät teknologiat ovatkin vielä kehitystyön alla ja siirtymäkausi tulee kestämään kymmeniä vuosia.
– Mutta uskon, että tulevaisuudessa löydetään täysin fossiilivapaa tuotantoprosessi ammoniakillekin. Näitä tutkitaankin parhaillaan myös Suomessa, hän sanoo

LNG on siirtymäkauden ratkaisu

Täysin päästöttömät teknologiat ovat vielä kehitystyön alla ja siirtymäkausi näiden käyttöönottoon tulee kestämään kymmeniä vuosia. Uusien polttoaineiden osalta on myös ratkaistava toimiva ja kustannustehokas jakeluketju ennen kuin niiden käyttö voi laajentua, Tuurnala sanoo.
– Maailman vesillä seilaa tälläkin hetkellä yli 60 000 alusta ja koko maailman laivaston muuttaminen nollapäästöiseksi ei onnistu kuitenkaan yhdessä yössä. Siirtymäkauden aikana jokainen uusi rakennettava alus on merkittävästi vähäpäästöisempi kuin edeltäjänsä.
Tuurnalan mukaan LNG eli nesteytetty maakaasu on yksi siirtymäkauden ratkaisuista päästöjen vähentämisessä.
– Vuoden alusta voimaan tullut globaali rikkirajoitus on lisännyt LNG-alusten tilauksia merkittävästi ympäri maailmaa. LNG on myös korvattavissa bio- ja synteettisillä kaasuilla olemassa olevissa aluksissa heti kun näitä on saatavissa riittävässä määrin.

Uusi teknologia avuksi

Hiilineutraalit polttoaineet ovat sellaisia, joiden tuotanto ja käyttö eivät lisää ilmakehän hiilidioksidimäärää. Uusiutuvalla energialla valmistetut synteettiset polttoaineet ja tietyt biopolttoaineet ovat esimerkkejä tällaisista. Nollahiilipolttoaineet taas eivät vapauta hiilidioksidia käytettäessä, koska ne eivät sisällä hiiltä. Vaikka vety on esimerkki hiilettömästä polttoaineesta, sen hiilineutraalius riippuu siitä, miten se on tuotettu.

Nykyaikaisissa, modulaarisissa polttomoottoreissa voidaan tiettyjen komponenttien vaihdon myötä polttaa hiilineutraaleja tai hiilettömiä polttoaineita. Moottorin jälkiasennus vanhempiin aluksiin tarjoaa myös suojauksen polttoaineiden muutoksiin liittyviltä riskeiltä.
Wärsilä kertoi viime kesänä ryhtyvänsä kehittämään yhdessä norjalaisyhtiöiden Knutsen OAS Shipping AS sekä Repsol Norge AS:n kanssa polttomoottoria, jonka polttoaineena voidaan käyttää ammoniakkia. Testit toteutetaan Wärtsilä 34DF-moottorityypillä, mutta samaa teknologiaa voidaan siirtää myös muille moottorikokoluokille.

– Tarkoitus on käyttää alustavasti Wärtsilä 34DF-moottorin perusdesignia. Olemme viime vuonna kartoittanut tarvittavat päivitykset materiaalien ja muitten järjestelmien suhteen. Periaatteessa voimme hyödyntää tätä teknologiaa sekä uusiin, että jo käytössä oleviin moottoreihin, sanoo Wärtsilä Marine Powerin kestävien polttoaineiden -yksikön johtaja Kaj Portin.

Projekti on määrä alkaa vuoden 2021 ensimmäisen neljänneksen aikana Norjan Stordissa sijaitsevan Sustainable Energy Catapult Centre -keskuksen testaustiloissa. Hanketta tukee Norjan tutkimusneuvoston 20 miljoonan Norjan kruunun (2 miljoonan dollarin) avustus.
Portinin mukaan myös useat muut moottorivalmistajat seuraavat alan kehitystä tarkoin ja suunnittelevat mahdollisuutta käyttää polttoaineenaan hiilivapaata ammoniakkia, jonka käsittely ja varastointi on vetyyn verrattuna helpompaa.

– Ammoniakki on kiinnostava polttoaine ja sen käyttö tulee varmaan tulevaisuudessa kasvamaan. Meillä itsellä on hyvä ja hyvin joustava perusmoottori, josta on hyvä lähteä liikkeelle. Meillä on myös paljon kokemuksia erilaisista polttoaineista, ja sitä kokemusta pystymme nyt hyödyntämään.

Entä, onko ammoniakkimoottorimoottoriteknologian käyttöönotto ratkaisu meriteollisuudelle asetettujen ympäristötavoitteiden saavuttamiseksi?
– Vaikka polttoaineen merkitys on suuri, on myös monia muita menetelmiä, jotka tulevat kehittämään meriteollisuutta eteenpäin niin, että se pysyy ympäristöystävällisenä kuljetusmuotona. Näitä on esimerkiksi laivojen design, reittien suunnittelu ja optimointi, energian käytön optimointi, sekä hybridiratkaisujen, kuten maasähkön ja akkujen käyttöönotto, sanoo Portin.

Teksti Nina Garlo-Melkas

Jaa artikkeli
navigate