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航運(yùn)業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型離不開(kāi)綠色清潔燃料的大規(guī)模應(yīng)用。在此過(guò)程中，電制甲醇(e-methanol)將扮演怎樣的角色呢？

馬士基的選擇

為加快實(shí)現(xiàn)航運(yùn)脫碳，全球最大的集裝箱航運(yùn)公司馬士基定下了雄心勃勃的零排放目標(biāo)，并積極探索綠色船舶燃料的生產(chǎn)和應(yīng)用。繼7月初下單訂造全球首艘碳中和甲醇燃料支線集裝箱船后，馬士基又在8月份訂造8艘大型碳中和甲醇動(dòng)力集裝箱船。

隨后，馬士基宣布將與丹麥可再生能源公司-歐洲能源(European Energy)的子公司REintegrate合作，為新造船生產(chǎn)綠色燃料。REintegrate和歐洲能源將在丹麥新建一個(gè)年產(chǎn)量為1萬(wàn)噸級(jí)的碳中和電制甲醇生產(chǎn)設(shè)施，以滿足馬士基第一艘使用綠色電制甲醇船舶的運(yùn)營(yíng)。9月份，馬士基旗下風(fēng)險(xiǎn)投資部門(mén)Maersk Growth投資了waste fuel，這是一家專注于將廢物轉(zhuǎn)化為可持續(xù)航空燃料、綠色生物甲醇和可再生天然氣的初創(chuàng)公司。隨后，Maersk Growth又對(duì)硅谷能源初創(chuàng)公司Prometheus Fuels進(jìn)行了投資，該公司正在開(kāi)發(fā)一種直接空氣捕捉技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)成本效益高、碳中性的電制燃料。那么，獲得馬士基如此青睞的電制甲醇燃料究竟有哪些“過(guò)人之處”呢？

電制甲醇的環(huán)保優(yōu)勢(shì)

電制甲醇是通過(guò)結(jié)合綠色氫和從工業(yè)來(lái)源捕獲的二氧化碳生產(chǎn)而來(lái)的。該燃料在燃燒時(shí)仍會(huì)釋放一些溫室氣體，但與傳統(tǒng)船用燃料相比，它所排放的二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物和顆粒物更少。電制甲醇生產(chǎn)過(guò)程中所用的綠色氫是由可再生能源生產(chǎn)，所用的二氧化碳則被捕獲，因此被認(rèn)為是一種凈碳中和替代燃料。

瑞典燃料生產(chǎn)公司Liquid Wind創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Claes Fredriksson表示，使用電制甲醇就不會(huì)存在石油泄漏問(wèn)題。泄漏到海洋中的甲醇會(huì)在24到48小時(shí)內(nèi)溶解，對(duì)環(huán)境幾乎沒(méi)有負(fù)面影響。雙層油罐將成為過(guò)去，因?yàn)闊o(wú)需對(duì)可生物降解的電制甲醇采取額外預(yù)防措施。

 除了保護(hù)海洋環(huán)境之外，電制甲醇也有利于人類健康。Claes Fredriksson表示相比于傳統(tǒng)船用燃料，電制甲醇平均可減少60%—70%的氮氧化物、95%的硫氧化物以及95%的顆粒物。

全球甲醇行業(yè)協(xié)會(huì)(MI)首席執(zhí)行官Gregory Dolan指出，擴(kuò)大電制甲醇的生產(chǎn)及其在航運(yùn)業(yè)的應(yīng)用取決于IMO以及成本和技術(shù)因素。關(guān)于IMO在未來(lái)批準(zhǔn)可持續(xù)船用燃料時(shí)會(huì)使用整個(gè)使用過(guò)程(tank-to-wake)還是全生命周期(well-to-wake)的方法，業(yè)界一直存在爭(zhēng)議。

馬士基對(duì)電制甲醇的押注向行業(yè)發(fā)出了一個(gè)信號(hào)，即電制甲醇的脫碳潛力已經(jīng)激起了托運(yùn)人的興趣。馬士基的172米長(zhǎng)支線船設(shè)計(jì)使用電制甲醇或超低硫燃料油，計(jì)劃于2023年在北歐開(kāi)始運(yùn)營(yíng)。

Gregory Dolan表示，電制甲醇現(xiàn)已上市，它可用于為傳統(tǒng)船舶提供燃料，只需對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和儲(chǔ)存系統(tǒng)進(jìn)行較小的改造。然而，與許多正在開(kāi)發(fā)的替代燃料一樣，目前電制甲醇的供應(yīng)量并不大。

確保足夠的碳中和甲醇供應(yīng)將是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。

電制甲醇的生產(chǎn)供應(yīng)

Liquid Wind制定了一個(gè)遠(yuǎn)大的目標(biāo)，到2050年通過(guò)500個(gè)設(shè)施每年生產(chǎn)超過(guò)2500萬(wàn)噸電制甲醇。再加上其他投資可再生甲醇技術(shù)的公司，Liquid Wind可以為馬士基和其他托運(yùn)人提供所需的碳中和船用燃料。

Seabury Capital發(fā)布的白皮書(shū)指出，這2500萬(wàn)噸在2020年全球船用燃料需求估計(jì)值中占5%。假設(shè)到2050年航運(yùn)業(yè)燃料需求如預(yù)期般增加，Liquid Wind所生產(chǎn)的電制甲醇將占到全球航運(yùn)燃料組合的一小部分。

Claes Fredriksson表示，電制甲醇是碳中和燃料，理論上，“我們生產(chǎn)多少并不受限”。他說(shuō)道，因?yàn)殡娭萍状荚诃h(huán)境溫度下呈液體狀態(tài)，所以可以像任何其他燃料一樣使用。而且不會(huì)像重燃料一樣沉淀或含有沉淀物，因此是一種易于長(zhǎng)期儲(chǔ)存的燃料。

據(jù)Liquid Wind稱，每個(gè)設(shè)施每天可生產(chǎn)140噸電制甲醇，它們將70000噸二氧化碳升級(jí)改造成50000多噸碳中和電制甲醇，每年減少排放100000 噸。

Liquid Wind已經(jīng)與Carbon Clean、Haldor Topsoe以及Alfa Laval等技術(shù)公司開(kāi)展碳捕獲、綠色氫和廢能利用等方面的合作。

甲醇的安全和挑戰(zhàn)

Claes Fredriksson表示，甲醇在150到158華氏度的低閃點(diǎn)下燃燒時(shí)幾乎看不見(jiàn)火焰。但是，如果發(fā)生火災(zāi)，實(shí)際上更容易處理，因?yàn)樗粫?huì)燃燒得那么熱，并且可以用水撲滅，而典型的船用燃料則并非如此。甲醇的淺藍(lán)色火焰在噴灑后也會(huì)更加顯眼。

“這都會(huì)受到監(jiān)管，”他進(jìn)一步解釋了雙壁管道如何幫助防止燃料系統(tǒng)泄漏。在甲醇中加入著色劑或安裝熱傳感器來(lái)檢測(cè)潛在問(wèn)題也很常見(jiàn)。

“甲醇燃燒的熱量是汽油的八分之一，而且更難點(diǎn)燃，因此甲醇實(shí)際上是比汽油更安全的燃料，” Gregory Dolan說(shuō)道。

Marinvest的甲醇動(dòng)力船從未出現(xiàn)過(guò)甲醇?xì)怏w泄漏或起火的問(wèn)題。該公司表示，如果傳感器收到甲醇泄漏警報(bào)，甲醇供應(yīng)將立即停止，甲醇系統(tǒng)將在重新開(kāi)始運(yùn)行之前得到“凈化和清理”。

除了防火措施外，甲醇還需要仔細(xì)清潔。Claes Fredriksson表示，如果殘留的甲醇滴留在發(fā)動(dòng)機(jī)中可能具有腐蝕性，不過(guò)使用甲醇的發(fā)動(dòng)機(jī)通常更清潔，維護(hù)需求較小。

他還指出，讓發(fā)動(dòng)機(jī)制造商加入甲醇燃料的生產(chǎn)和應(yīng)用也很重要?！斑@對(duì)他們來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，可以繼續(xù)使用傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)使用另一種燃料。為此他們需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)整，但與轉(zhuǎn)而使用電池、燃料電池或其他動(dòng)力相比，使用甲醇所需的改動(dòng)已經(jīng)很小了?！?

成本和潛在客戶

據(jù)Claes Fredriksson稱，可再生甲醇目前比傳統(tǒng)船用燃料“貴得多”，但他沒(méi)有透露具體價(jià)格。

根據(jù)MI和Irena的報(bào)告，假設(shè)使用的二氧化碳是以每噸10至50美元的價(jià)格從工業(yè)來(lái)源捕獲而不是直接從空氣中獲取，那么目前生產(chǎn)電制甲醇的成本估計(jì)為每噸800至1600美元。報(bào)告稱，相比之下，從化石燃料來(lái)源生產(chǎn)甲醇的成本約為每噸100至250美元。

Claes Fredriksson表示，這歸結(jié)為哪些公司希望引領(lǐng)行業(yè)走向更可持續(xù)的未來(lái)，哪些公司愿意支付溢價(jià)或?qū)⒉糠诸~外成本轉(zhuǎn)嫁給客戶以提供更環(huán)保的服務(wù)。

由于游輪業(yè)務(wù)依賴于自然美景和旅游業(yè)，因此Liquid Wind的電制甲醇對(duì)該行業(yè)特別有吸引力。Claes Fredriksson表示，一些沿海航運(yùn)公司也比較感興趣，尤其是在港口需要綠色燃料的城市。他還提到，在可持續(xù)發(fā)展方面“大肆宣傳”的紙漿和造紙廠可能希望用可再生甲醇或其他可持續(xù)燃料為其散貨船提供動(dòng)力。

盡管電制甲醇有可能減少與航運(yùn)相關(guān)的排放，但在其實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可行和廣泛可用之前，還需要解決這些成本、技術(shù)和供應(yīng)方面的障礙。

根據(jù)Freight Waves等編譯整理

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