Специалисты из университета Вандербильта выпустили отчёт по декарбонизацию водных путей США

Недавно вышел отчёт специалистов по транспорту и окружающей среде из Университета Вандербильта. От имени Американского бюро судоходства (ABS) в нём рассматривается декарбонизация внутренних водных путей США, а также потенциальные возможности будущих двигателей на альтернативных видах топлива для сокращения выбросов углерода в окружающую среду.

Фото: VCCI

Исследование проводилось специалистами университета Вандербильта от имени Американского бюро судоходства (ABS). Это ведущий мировой поставщик технических и классификационных консультационных услуг в сфере морской промышленности. Исследование стало результатом сотрудничества центра Вандербильта по транспорту и операционные устойчивости с инициативой Вандербильта по изменению климата (VCCI).

Специалисты отмечают, что выбросы парниковых газов на внутренних водных путях США невелики по сравнению с другими сегментами судоходства. Но обезуглероживание этой сферы становится всё более насущным. При этом в данном секторе есть свои уникальные проблемы и ограничения, что требует индивидуального подхода к сокращению выбросов.

Как говорит директор по глобальной устойчивости ABS Георгиос Плевракис (Georgios Plevrakis) вся специфика данной отрасли была учтена в проведённом исследовании. Он добавляет, что для быстрого сокращения выбросов CO₂ электрификация предлагается для небольших речных судов. Однако в отчете также содержится предложения по более масштабным мерам для декарбонизации сектора внутренних водных путей.

Сегмент внутреннего водного транспорта сталкивается со специфическими проблемами декарбонизации, которые отсутствуют в морском судоходстве. Например, ширина и глубина рек, а также размеры и система шлюзов накладывают ограничения на габариты, длину, осадку и вес судна. К примеру, максимальная подводная глубина для баржи и буксиров может быть чуть больше 3 метров.

До этого большинство исследовательских работ было направлена на изучение декарбонизации международного и прибрежного судоходства, а внимания речному судоходству уделялось значительно меньше. Считалось, что это уже и так довольно экологичный способ перевозки грузов. Директор Vanderbilt Climate Change Initiative (VCCI) Лия Дандон (Leah Dundon) говорит, что в речном судоходстве есть свои реальные проблемы, препятствующие успешной организации, но в вышедшем отчете предлагаются некоторые пути и реальные возможности по достижению этой цели.

Электрификация судов

Исследовательская группа обнаружила, что электрификация крупных речных судов на данном этапе развития технологий невозможна, поскольку для этого требуются очень большие аккумуляторы. Однако в ближайшем будущем есть возможность сделать модернизацию небольших речных судов.

Как показывают результаты исследования, перевод небольших речных судов на электрические установки позволит снизить среднегодовое потребление дизельного топлива в этом сегменте судоходства на 20% в зависимости от типа топлива, который будет использоваться для выработки электроэнергии. Сейчас речной флот содержит примерно 1000 небольших судов, которые потребляют около 380 тысяч литров дизельного топлива каждый год. В представленном отчете также имеется тематическое исследование и визуализация модернизированной, утяжеленной и сбалансированной электрифицированной лодки.
 

Биотопливо может заменить дизель

Если не использовать электрификацию, то остаются возможности по применению альтернативных видов топлива. Но здесь ситуация неоднозначная. В представленном докладе указано, что морское биодизельное топливо, возобновляемое дизельное топливо, биометанол являются наиболее подходящими вариантами для замещения дизеля. Некоторые из этих вариантов могут применяться в уже существующих двигателях и поддерживаться имеющейся инфраструктурой. Биодизельное топливо и возобновляемое дизельное топливо имеют энергетическую плотность, которая близка к судовому дизельному топливу. Это значит, что имеющиеся на борту топливный бак вполне подойдёт для них.

Среди прочих вариантов альтернативного топлива называется сжиженный природный газ (СПГ), водород, аммиак. Они также относятся к ископаемому топливу, но обеспечивают более низкие выбросы в окружающую среду, чем судовой дизель. Однако эти виды топлива имеют более низкую энергетическую плотность. Поэтому для них потребуются бОльшие объёмы топливного бака на борту судна. Это приведет к необходимости замены бортовых цистерн.

В исследовании также есть анализ прошлого и прогнозируемого грузового тоннажа речных судов,  текущих рыночных условий и возможностей внедрения альтернативных видов топлива. Авторы говорят, что декарбонизация этого сегмента судоходства потребует определённых рыночных или нормативных стимулов.

Лия Дандон добавляет, что их организация рада наличию некоторых возможностей и путей по декарбонизации сектора, указанных в этом отчёте. Она говорит, что в ближайшем будущем может быть реализован пилотный проект по электрификации небольших судов речного флота. Это даст более объективную информацию о потенциале, стоимости и масштабируемости процесса  электрификации. Кроме того, будет понятно, какие ещё требуется провести исследования. Дандон также отметила, что подобные грандиозные задачи нельзя решить в одиночку. Поэтому они рады сотрудничеству с ABS по реализации этого проекта.