Η στροφή στην αμμωνία ως ναυτιλιακό καύσιμο με στόχο την απαλλαγή από τις εκπομπές άνθρακα, μπορεί να δημιουργήσει εντελώς νέα προβλήματα. Αυτό καταδεικνύει μια μελέτη από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Chalmers στη Σουηδία, όπου οι ερευνητές πραγματοποίησαν αναλύσεις κύκλου ζωής για μπαταρίες και για τρία συνθετικά καύσιμα, συμπεριλαμβανομένης της αμμωνίας. Ο ευτροφισμός και η οξίνιση είναι δύο από τα περιβαλλοντικά προβλήματα που μπορούν να ανακύψουν από τη χρήση αμμωνίας.
Στην αναζήτηση βιώσιμων ναυτιλιακών καυσίμων που δεν προέρχονται από ορυκτά καύσιμα, η αμμωνία βρίσκεται στο προσκήνιο εδώ και αρκετά χρόνια ως μία από τις ισχυρότερες εναλλακτικές λύσεις. Η αμμωνία (NH3) είναι ένα καύσιμο που δεν προέρχεται από ορυκτά καύσιμα και έχει το πλεονέκτημα της υψηλότερης ενεργειακής πυκνότητας, για παράδειγμα από το υδρογόνο. Μπορεί επίσης να υγροποιηθεί αρκετά εύκολα αν και είναι αέριο σε τυπικές συνθήκες. Ωστόσο, ένα σημαντικό μειονέκτημα είναι ότι η παραγωγή αμμωνίας απαιτεί μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας.
Μια νέα μελέτη από ερευνητές του Chalmers University of Technology της Σουηδίας δείχνει ότι η προοπτική να απαλλαγεί ο ναυτιλιακός τομέας από τις εκπομπές άνθρακα, με τη χρήση αμμωνίας, μπορεί να δημιουργήσει εντελώς νέα προβλήματα.
«Αν και η αμμωνία δεν περιέχει άνθρακα, η καύση της στους κινητήρες των πλοίων δεν είναι απαλλαγμένη από εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου», λέει η Selma Brynolf, ερευνήτρια του Chalmers και συν-συγγραφέας της εργασίας που δημοσιεύτηκε στην επιστημονική έκδοση Applied Energy. «Οι δοκιμές καύσης της αμμωνίας σε κινητήρες πλοίων έχουν δείξει διαφορετικούς βαθμούς εκπομπών οξειδίου του αζώτου, το οποίο είναι ένα πολύ ισχυρό αέριο του θερμοκηπίου με μεγαλύτερες κατά 200 φορές επιπτώσεις στην υπερθέρμανση του πλανήτη από το διοξείδιο του άνθρακα».
«Υπάρχει απλώς έλλειψη βαθύτερων αναλύσεων κινδύνου για το τι θα μπορούσε να σημαίνει η μετάβαση στην αμμωνία», λέει ο Fayas Malik Kanchiralla, διδάκτορας στο Τμήμα Μηχανικής και Ναυτιλιακών Επιστημών στο Chalmers και κύριος συγγραφέας της εργασίας.
Η εναλλακτική με το χαμηλότερο κόστος είναι περιβαλλοντικά προβληματική
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τις μεθόδους αξιολόγησης του κύκλου ζωής και του κόστους του κύκλου ζωής για να αξιολογήσουν την τεχνική βιωσιμότητα, τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις και την οικονομική σκοπιμότητα για τέσσερις φορείς ενέργειας, για τρεις διαφορετικούς τύπους πλοίων. Οι φορείς ενέργειας που εξετάστηκαν περιελάμβαναν ηλεκτρική ενέργεια μέσω μπαταριών και τρία συνθετικά e-καύσιμα: υδρογόνο, μεθανόλη και αμμωνία. Οι φορείς ενέργειας χρησιμοποιήθηκαν σε συνδυασμό τόσο με κινητήρες όσο και με κυψέλες καυσίμου.
Η μελέτη κατέδειξε ότι η αμμωνία και η μεθανόλη έχουν το χαμηλότερο κόστος από τις εναλλακτικές που μελετήθηκαν.
«Η αγορά συνήθως έλκεται από το κόστος και αφού η e-αμμωνία έχει το χαμηλότερο κόστος, η αγορά στοχεύει προς αυτήν. Υπάρχει μια διαφημιστική εκστρατεία γύρω από αυτό το καύσιμο στη ναυτιλία σήμερα. Αλλά αν, και όποτε, κάνουμε τη στροφή στην αμμωνία, θα είναι για να λύσουμε το πρόβλημα της χρήσης ορυκτών καυσίμων. Ωστόσο, επί του παρόντος διαφαίνεται ότι μπορεί να καταλήξουμε να δημιουργήσουμε περισσότερα προβλήματα από αυτά που πάμε να λύσουμε», εξηγεί ο Fayas Malik Kanchiralla.
Αυτό συμβαίνει επειδή η αμμωνία συνοδεύεται από ένα σύνολο περιβαλλοντικών μειονεκτημάτων. Η χρήση της ως καύσιμο μπορεί να επηρεάσει την ποιότητα του αέρα και του νερού λόγω διαρροής αμμωνίας και εκπομπών οξειδίων του αζώτου (NOx), όπως το N2O. Ο Fayas Malik Kanchiralla και οι συνάδελφοι του τονίζουν τη σημασία των ελέγχων εκπομπών σε περιοχές με πλοία με καύσιμο αμμωνία, όπως για παράδειγμα στην ευαίσθητη θαλάσσια περιοχή της Βαλτικής Θάλασσας.
Τα e-καύσιμα είναι συνθετικά καύσιμα που παράγονται με ηλεκτρική ενέργεια, σε μια διαδικασία όπου τα πλούσια σε ενέργεια μόρια παράγονται από άλλα μόρια. Αυτά τα καύσιμα ορίζονται ως «πράσινα» όταν παράγονται με ηλεκτρική ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές. Ωστόσο, η μελέτη δείχνει ότι και τα τρία πράσινα e-καύσιμα έχουν υψηλότερο περιβαλλοντικό αντίκτυπο από τα παραδοσιακά καύσιμα όσον αφορά την τοξικότητα για τον άνθρωπο, τη χρήση πόρων -όπως ορυκτά και μέταλλα- και τη χρήση νερού.
Ο ευτροφισμός και η οξίνιση είναι μερικοί από τους κινδύνους
Η χρήση αμμωνίας συνδέεται με σημαντικές προκλήσεις και κινδύνους τοξικότητας, οι οποίοι είναι διαχειρίσιμοι, αλλά θα αύξαναν την πολυπλοκότητα των απαιτούμενων συστημάτων ασφαλείας. Αυτό δυνητικά θα περιόριζε τη χρήση του καυσίμου μόνο σε φορτηγά πλοία βαθέων υδάτων.
«Μεταξύ των περιβαλλοντικών προβλημάτων που μπορούν να εντοπιστούν στη χρήση της αμμωνίας είναι ο ευτροφισμός και η οξίνιση των ωκεανών», λέει ο Fayas Malik Kanchiralla. «Εν κατακλείδι; παρόλο που η πράσινη αμμωνία είναι ένα καύσιμο που δεν προέρχεται από ορυκτά καύσιμα και σχετικά καθαρό, πιθανότατα δεν είναι αρκετά πράσινη για το περιβάλλον στο σύνολο της. Πρέπει να γίνουν περισσότερες εκτιμήσεις κινδύνου για τις εκπομπές αμμωνίας και των σχετικών ενώσεων αζώτου πριν από την υιοθέτηση αυτού του καυσίμου στην ναυτιλία».
Η μελέτη δείχνει επίσης ότι είναι πολύ δύσκολο να βρεθεί μια απλή λύση χωρίς ορυκτά καύσιμα που να λειτουργεί για όλους τους τύπους πλοίων και να είναι ικανή να ανταποκριθεί στο στόχο της μείωσης των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου στη ναυτιλία. Η αξιολόγηση των περιβαλλοντικών και οικονομικών πτυχών των διαφορετικών επιλογών καυσίμων για το ναυτιλιακό τομέα είναι περίπλοκη και αρκετοί παράγοντες πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την ανάπτυξη στρατηγικών για το κλίμα για διάφορους τύπους πλοίων και τρόπους λειτουργίας.
«Από την άποψη του κύκλου ζωής, πρέπει να βρει κανείς διαφορετικούς τύπους λύσεων για την απαλλαγή από τον άνθρακα για διαφορετικά είδη πλοίων», λέει ο Fayas Malik Kanchiralla. «Δεν υπάρχει μία κοινή λύση. Χρειάζεται να γίνει περισσότερη έρευνα και περισσότερες αναλύσεις του κύκλου ζωής».
Με πληροφορίες από shippax.com
