Γιατί Υδρογόνο και Αμμωνία, Όταν Υπάρχει η Μεθανόλη;

Γιατί Υδρογόνο και Αμμωνία, Όταν Υπάρχει η Μεθανόλη;
του Πάνου Ζαχαριάδη*
Τρι, 15 Νοεμβρίου 2022 - 17:29

Το υδρογόνο, η αμμωνία και η μεθανόλη αναφέρονται συχνά ως τα καύσιμα του μέλλοντος για τη ναυτιλία. Και τα τρία προκρίνονται ως «εφικτά», με δυνατότητα μηδενικών εκπομπών στο μέλλον (πράσινα καύσιμα). Με τη δυνατότητα μηδενικών εκπομπών στο μέλλον συμφωνώ, με το «εφικτά» (ή πιο σωστά: ρεαλιστικώς πρακτικά) όχι, εκτός από τη μεθανόλη. Για το LNG δεν συζητάω, μια που δεν θεωρείται πράσινο σε καμία περίπτωση, ακόμα κι αν μιλάμε για bio-LNG. Μεθάνιο στην ατμόσφαιρα, είτε είναι ορυκτό, είτε είναι «bio», κάνει την ίδια ζημιά (86 φορές χειρότερο από CO2)

Αυτή τη στιγμή σχεδόν όλο το υδρογόνο, η αμμωνία και η μεθανόλη που παράγονται στον πλανήτη δεν είναι πράσινα, διότι προέρχονται είτε από το φυσικό αέριο είτε από κάρβουνο! Το υδρογόνο και η μεθανόλη παράγονται με παρόμοια διαδικασία (steam methane reforming), η οποία, εκτός των διαρροών του φυσικού αερίου, εκλύει και περίπου 10 κιλά CO2 για κάθε κιλό υδρογόνου ή μεθανόλης που παράγεται (το λεγόμενο γκρίζο υδρογόνο ή γκρίζα μεθανόλη). Αν το CO2 αυτό συλλεχθεί και αποθηκευτεί, τότε έχουμε το λεγόμενο μπλε υδρογόνο/μεθανόλη, αλλά τα μπλε καύσιμα είναι ελαχίστως φιλικότερα από τα γκρίζα, καθότι η μεγάλη ζημιά στη ατμόσφαιρα προέρχεται από την πηγή προέλευσής τους, δηλ. το φυσικό αέριο. Η δε αμμωνία παράγεται από το υδρογόνο προσθέτοντας σε αυτό άζωτο. Και που βρίσκουμε το άζωτο; Από «οξείδωση» της ατμόσφαιρας, όπως αναφέρουν οι ειδικοί για να μην καταλαβαίνει ο πολύς κόσμος. Οξείδωση, για να το πούμε λιανά, είναι η καύση του ατμοσφαιρικού αέρα, όπου καίμε το οξυγόνο (21%) και μένει το άζωτο (78%)! Αλλά και η μεθανόλη μπορεί να παραχθεί από υδρογόνο, προσθέτοντας CO2! Αν το υδρογόνο αυτό είναι πράσινο, τότε και η αμμωνία και μεθανόλη που παράγονται από αυτό είναι πράσινες.

Το 70% της παραγωγής υδρογόνου στον πλανήτη αυτή τη στιγμή προέρχεται από φυσικό αέριο (γκρίζο), ενώ το 27% από κάρβουνο (μαύρο υδρογόνο) και μόλις το 2%-3% από ηλεκτρόλυση του νερού. Άρα και η αμμωνία έχει αντίστοιχη προέλευση. Το δε 90% της μεθανόλης προέρχεται από φυσικό αέριο και το 9% από κάρβουνο.

Για να είναι πραγματικά πράσινα τα καύσιμα αυτά πρέπει το υδρογόνο να παράγεται από ηλεκτρόλυση και, επιπλέον, η ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιείται να είναι από ανανεώσιμες πηγές. Δυστυχώς, χρειάζονται τεράστιες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας για ηλεκτρόλυση (55 kwh για κάθε κιλό παραγόμενου υδρογόνου). Σήμερα λιγότερο από το 1% της παραγωγής υδρογόνου είναι πράσινο. Άρα και τα 3 καύσιμα σήμερα είναι μαύρα ή γκρίζα και ελπίζουμε στο απώτερο μέλλον να αυξηθεί η παραγωγή τους ως πράσινα.

Πάμε τώρα στην ουσία. Ποιο είναι εφικτό, ή πιο πρακτικό, για χρήση στα πλοία ως καύσιμο; Και αναφέρομαι στα μεγάλα εμπορικά πλοία, όχι σε μικρά, μικρών διαδρομών, όπου εκεί οι συσχετισμοί είναι ίσως διαφορετικοί.

Το υδρογόνο είναι πολύ καλό καύσιμο… για ρουκέτες και διαστημόπλοια, όχι τόσο για πλοία. Ο λόγος;

1. Είναι εκρηκτικό. 2. Χρειάζεται αποθήκευση στους -253 οC για να είναι υγρό. 3. Χρειάζεται 12-15 φορές μεγαλύτερο όγκο αποθήκευσης από τα συμβατικά καύσιμα. 4. Παρουσιάζει διαρροές λόγω μικρών μορίων (βλέπε Challenger). 5. Προκαλεί ρωγμές σε μέταλλα και σωληνώσεις. 6. Δεν υπάρχουν υποδομές παροχής στα λιμάνια, και πολλά άλλα.

Η αμμωνία είναι κάπως πιο εύκολη (μόνο -34 οC και μόνο 3 φορές μεγαλύτερος όγκος αποθήκευσης), αλλά έχει άλλα προβλήματα: 1. Σε περιεκτικότητα 0,5% στον αέρα μία μόνο εισπνοή είναι θανατηφόρα. 2. Εκρηκτική σε περιεκτικότητα 15%-33% στον αέρα. 3. Διαβρώνει τα περισσότερα μέταλλα. 4. Στο νερό σε περιεκτικότητα 0,001 τοις χιλίοις (1ppm) θανατώνει κάθε υδρόβια ζωή (μια τυπική διαρροή αμμωνίας ως καυσίμου στη θάλασσα θα αποστειρώσει πολλά κυβικά χιλιόμετρα θάλασσας). 5. Είναι υδρόφιλη και στο νερό σχηματίζει μεγάλο νέφος στην επιφάνεια. Έτσι, τυχόν αρχικοί επιζώντες ναυαγίου (π.χ. σε βάρκες) δεν έχουν πολλές ελπίδες επιβίωσης. 6. Δεν υπάρχουν υποδομές παροχής στα λιμάνια, και πολλά άλλα.

Και πάμε τώρα στη μεθανόλη: 1. Υγρή σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και μπορεί να διαχειριστεί σχεδόν σαν το ντίζελ. 2. Όλες οι υπάρχουσες υποδομές πετρέλευσης (δεξαμενές, φορτηγίδες κ.λπ.) εύκολα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μεθανόλη. 3. Οι υπάρχουσες μηχανές πλοίων, με σχετικά μικρή μετατροπή, μπορούν να χρησιμοποιήσουν μεθανόλη ως καύσιμο. 4. Οι υπάρχουσες δεξαμενές του πλοίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν (αφού βαφτούν). 5. Τελείως ακίνδυνη για το θαλάσσιο περιβάλλον (διαλύεται αμέσως) - ο ΙΜΟ δεν επιβάλλει διπλά τοιχώματα για δεξαμενές μεθανόλης.

Οι υπάρχουσες υποδομές πετρέλευσης στον πλανήτη είναι της τάξεως κόστους 2,5 τρισ. Όλα τα πλοία που κυκλοφορούν στις θάλασσες αξίζουν 1,5 τρισ. Με το υδρογόνο και την αμμωνία, αυτά πρέπει να αντικατασταθούν με νέες επενδύσεις της τάξεως 5.5 τρισ. (συνολικό κόστος 8 τρισ.). Με τη μεθανόλη, οι υπάρχουσες υποδομές και πλοία είναι χρησιμοποιήσιμες. Γιατί συζητάμε ακόμα για υδρογόνο και αμμωνία ως καύσιμα για τα πλοία;

*Ο κ. Πάνος Ζαχαριάδης είναι Technical Director, Atlantic Bulk Carriers Management Ltd

(από την εφημερίδα "ΝΑΥΤΕΜΠΟΡΙΚΗ")

Διαβάστε ακόμα