Fot. Mercator Media 2014

Paliwa przyszłości

Wejście w życie 1 stycznia 2015 r. tzw. dyrektywy siarkowej ograniczającej zawartość siarki w paliwie okrętowym do poziomu 0,1% spowoduje, zdaniem eksportów, wzrost ich cen o 50-60%.

Dlatego też armatorzy coraz częściej rozważają możliwość zastosowania na statkach paliw alternatywnych, takich jak np. skroplony gaz ziemny LNG, który w opinii wielu ma być paliwem przyszłości.

Według danych DNV GL obecnie eksploatowanych jest 45 jednostek z silnikami dual fuel lub gazowymi. W większość są to statki armatorów z Norwegii. W latach 2014-2018 stocznie opuści kolejne 47 statków o takim napędzie, zamówionych także w dużej części przez armatorów norweskich, ale również z USA. Będą to głównie jednostki offshore (przede wszystkim typu PSV – Platform Supply Vessels) i ro-pax, chociaż wśród zamówień znalazło się też 8 kontenerowców. Zdaniem Josta Bergmanna, dyrektora handlowego segmentu kontenerowego DNV GL, do 2020 r. flota statków gazowych wyniesie ok. 1000 jednostek. LNG nie jest jednak jedynym rozwiązaniem.

Stena Line i i Wärtsilä realizują projekt przystosowania siłowni okrętowych do metanolu (MeOH). Niedawno zakończyły się badania silnika laboratoryjnego, które wykonywane były w fabryce fińskiego koncernu w Trieście. Przeszedł on wszystkie próby związane z testowaniem napędów wchodzących do produkcji oraz uzyskał niezbędne certyfikaty towarzystw klasyfikacyjnych. Dlatego też wkrótce pierwszy z silników promu ro-pax Stena Germanica, marki Sulzer ZAL40S, zostanie dostosowany do spalania metanolu. Dodatkowo instalacja będzie zamontowana także na 3 pozostałych, aby w przyszłości również mogły pracować na tym paliwie. Testy eksploatacyjne zakładają 500 godz. pracy silnika. Dopiero wtedy będzie można ocenić efekty całego przedsięwzięcia. Pozytywne wyniki mogą oznaczać montaż tego typu urządzeń na ponad 20 promach armatora szwedzkiego.

Warto zaznaczyć, że metanol jest bardziej przyjazny środowisku. Jego spalanie nie pozostawia po sobie żadnych skutków ubocznych, gdyż nie wydziela ani tlenków siarki, ani tlenków azotu, ani dwutlenku węgla, ani cząstek stałych. Ponadto zachowuje stan ciekły przy wyższej temperaturze otoczenia, zbliżonej do normalnych warunków atmosferycznych, więc nie ma konieczności zachowania bardzo niskich temperatur przechowywania. Dużą zaletą jest też mniejszy koszt przebudowy systemu zasilania oraz możliwość bunkrownia metanolu do tradycyjnych zbiorników na paliwo, bez konieczności ich wymiany. Nie bez znaczenia jest również stosunkowo atrakcyjna cena metanolu, nieograniczone (jak dotąd) możliwości produkcyjne wytwarzających go zakładów oraz dostępność, wraz z niezbędną infrastrukturą, niemal na całym świecie.

Także szwedzki koncern Alfa Laval pracuje nad odpowiednim przygotowaniem elementów silników do użytkowania metanolu oraz paliw o niskiej temperaturze zapłonu, poniżej 60ºC, takich jak gaz płynny (LPG), etanol (EtOH), eter dimetylowy (DME). Ich parametry wymagają bowiem zupełnie nowego podejścia zarówno do systemów ich dostarczania, jak też elementów zapłonowych. Pracuje nad tym laboratorium firmy w Monza. W przypadku tych paliw niezbędne jest bowiem odpowiednie dopasowanie ciśnienia, temperatury i lepkości do specyfiki silników okrętowych konkretnego producenta. Szczególnie ze względu na wysokie ciśnienie i ryzyku wybuchu. Aby utrzymać LNG w postaci ciekłej niezbędne jest ciśnienie 300 bar i temperatura ok. -160ºC. Dla porównania, tradycyjne paliwa użytkowane są przy ciśnieniu 10 bar i temperaturze 140ºC. Z kolei metanol dostarczany jest co prawda pod ciśnieniem 10-12 bar, ale jest paliwem bardzo żrącym i wybuchowym.

Jak podkreśla Paolo Golla, jeden z managerów włoskiego laboratorium Alfa Laval, od 2012 r. koncern współpracuje z MAN Diesel & Turbo, który zwrócił się o pomoc w poprawie parametrów wtryskiwaczy LGI (liquefied gas injection) w produkowanych silnikach. Efektem jest opracowanie systemu paliwowego na metanol, tzw. FCM One, dla statków, które będą nim napędzane.

Jako że rozwiązania związane z metanolem są dopiero na etapie prób, większy nacisk kładziony jest na eksploatację LNG. W tym zakresie Wärtsilä oferuje pełen zakres rozwiązań. Podstawowym elementem są silniki przystosowane do paliwa gazowego, głównie dual fuel (W20 DF, W34DF czy W50 DF), które, jak podkreśla Franciszek Magnowski, prezes Wartsila Polska, są szczególnie preferowane przez branżę morską. Przede wszystkim ze względu na swoją elastyczność, dającą gwarancję błyskawicznego przejścia z jednego paliwa na drugie. Firma dostarcza także systemy magazynowania gazu w postaci skroplonej (LNG) oraz systemy zasilania paliwem gazowym silników DF, tzw. LNG Pack (zbiorniki zintegrowane z aparaturą do produkcji gazu, stacje bunkrowe i rurociągi gazowe).Są oferowane jako rozwiązanie modułowe, tak aby można było je dopasować do różnego typu statków. Ponadto, instalacje gazowe wyposażone są w tzw. GVU (Gas Valve Unit), który zapewnia bezpieczeństwo użytkowania tego rodzaju paliwa.

– Jako Wartsila Polska staramy się promować w Polsce produkty firmy, ale też promować Polskę jako potencjalny rynek wykonywania elementów dla systemów LNG. Taką firmą zdolną do produkcji LNG Packów jest np. spółka Remontowa LNG System, czyli byłe zakłady FUO Rumia – zaznacza F. Magnowski.

Spółka uczestniczy także w rozmowach na temat budowy nowych promów o napędzie LNG, które miałyby powstać dla Polskiej Żeglugi Morskiej(PŻM).Nieoficjalnie mówi się, że obie jednostki zbuduje jedna z trójmiejskich stoczni, a silniki dual fuel i wszelkiego rodzaju systemy gazowe dostarczy koncern fiński.

Z kolei Alfa Laval pracuje nad odpowiednim przystosowaniem systemów zapłonowych do korzystania z paliwa gazowego. Coraz większe zainteresowanie armatorów LNG sprawia, że konieczne jest opracowanie rozwiązań, w których gaz będzie podstawowym paliwem. Jak zaznacza John Pedersen, manager Alfa Laval Marine Systems, w przypadku LNG nie mamy do czynienia z prostym dostosowaniem dostępnych na rynku elementów. Spalanie LNG wytwarza bowiem większe ciepło, inny jest nawet kształt płomienia. Oznacza to, że ma też różny wpływ na powierzchnie grzewcze, które muszą być stosownie skonfigurowane i zwymiarowane oraz wyposażone w odpowiednie systemy bezpieczeństwa.

Wśród towarzystw klasyfikacyjnych, które nadzorują budowę i eksploatację statków zasilanych LNG, prym wiedzie DNV GL. Udział na tym rynku planuje zwiększyć także Polski Rejestr Statków. Polski klasyfikator ma bowiem nadzorować budowę promów gazowych dla PŻM.

(PiF)