Η ενεργειακή κρίση που αντιμετωπίζει η παγκόσμια ναυτιλία την τελευταία δεκαετία, οφείλεται στα αυστηρά περιβαλλοντικά κριτήρια που θέτει ο Διεθνής Ναυτιλιακός Οργανισμός (Ι.Μ.Ο.), ως λογική συνέχεια του στόχου των Ηνωμένων Εθνών (UN) για περιορισμό της αύξησης της παγκόσμιας μέσης θερμοκρασίας, κατά δύο βαθμούς Κελσίου (+2OC) έως το 2050.
Καθώς η τρέχουσα εξέλιξη των ενεργειακών αναγκών της ναυτιλίας συνεπάγεται την αύξηση χρήσης ορυκτών καυσίμων και κατ’ επέκταση παραγωγής ρύπων, ο Ι.Μ.Ο. πρόσφατα αύξησε τις προσδοκίες για μείωση εκπομπών καυσαερίων που συμβάλουν στην δημιουργία του φαινομένου θερμοκηπίου, με στόχο ένα συνολικά μηδενικό ανθρακικό αποτύπωμα, γύρω στο 2050.
Αυτό συμπεριλαμβάνει την αλλαγή προσέγγισης για την αξιολόγηση της περιβαλλοντικής βιωσιμότητας του κάθε καυσίμου. Μέχρι πρότινος, η αξιολόγηση αυτή διενεργείτο με βάση την αρχή «Από την δεξαμενή στο απόνερο» (Tank-to-Wake), ενώ η νέα μέθοδος περιλαμβάνει όλες τις εκπομπές καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής του κάθε καυσίμου, δηλαδή από την άντλησή του μέχρι και την τελική του χρήση. Αν και συχνά αναφέρεται ως Well-to-Wake, η προσέγγιση Wind-to-Wake κρίνεται καταλληλότερη για καθαρά και βιώσιμα καύσιμα, που παράγονται από ανανεώσιμη ενέργεια.
Με βάση τις ενεργειακές ανάγκες ενός πλοίου επιβατηγού οχηματαγωγού που αποτελεί το μεγαλύτερο τμήμα του στόλου της ελληνικής ακτοπλοΐας, η προσέγγιση Wind to Wake, χρησιμοποιείται σαν μέτρο σύγκρισης μεταξύ διαφορετικών καυσίμων (πετρέλαιο, φυσικό αέριο, αμμωνία, μεθανόλη και υδρογόνο) και μορφών πρόωσης (μηχανές εσωτερικής καύσης ως γεννήτριες με τοπική αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα, έναντι κυψέλων καυσίμων).
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η χρήση υγροποιημένου υδρογόνου σε κυψέλες καυσίμου είναι ενεργειακά η πιο αποδοτική λύση, καταναλώνοντας (30%) λιγότερη ανανεώσιμη ενέργεια σε σχέση με την αμμωνία και μεθανόλη, για ένα δεδομένο ταξίδι, ενώ δεν παράγει εκπομπές ρύπων που συμβάλουν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου.
Η καύση των άλλων καυσίμων με υποθετικές μηδενικές εκπομπές ρύπων, όπως μεθανόλη και αμμωνία, εξακολουθεί να παράγει σημαντικές ποσότητες αερίων του θερμοκηπίου (20%) λόγω της ανάγκης παρουσίας ορυκτών καυσίμων κατά την χρήση τους ως καύσιμο (pilot fuel), με επακόλουθες επιπτώσεις στην τοπική ποιότητα του αέρα.
Ταυτόχρονα, ανησυχίες προκύπτουν για την περιβαλλοντική επιβάρυνση του από την χρήση φυσικού αερίου λόγω της περιεκτικότητας του σε μεθάνιο, ένα αέριο το οποίο είναι σχεδόν 30 φορές χειρότερο από το διοξείδιο του άνθρακα, όσον αφορά την συμβολή του στην δημιουργία του φαινομένου του θερμοκηπίου. Προς διευκρίνιση, το μεθάνιο “διαφεύγει” κατά την διάρκεια της καύσης (methane slip) λόγω των κατασκευαστικών χαρακτηριστικών των μηχανών εσωτερικής καύσης. Το ίδιο ισχύει και για την καύση της αμμωνίας, μέσω της οποίας προκύπτουν υποξείδια του αζώτου (Nitrous Oxides) όπου συμβάλουν σχεδόν 300 φορές περισσότερο στο φαινόμενο του θερμοκηπίου, σε σχέση με το διοξείδιο του άνθρακα
Για όλα τα εναλλακτικά καύσιμα που εξετάστηκαν και παρά τις ανησυχίες που έχουν εκφραστεί σχετικά με την αποθήκευσή τους στα πλοία, οι ογκομετρικές μελέτες δείχνουν πως δεν επηρεάζεται σημαντικά η επιχειρησιακή ικανότητα του πλοίου. Αναφερόμενος σε κοστολογικά δεδομένα, οι επενδύσεις που απαιτούνται για συστήματα πρόωσης, κατασκευής δεξαμενών και το κόστος ανεφοδιασμού είναι της τάξεως των εκατομμυρίων κατά την διάρκεια ζωής του πλοίου, ενώ δισεκατομμύρια χρειάζονται σε κρατικές υποδομές για ανεφοδιασμό και κυρίως για την παραγωγή ανανεώσιμων πηγές ενέργειας.
Η λύση του υδρογόνου φαίνεται να έχει τόσο περιβαλλοντικό, όσο ενεργειακό αλλά και οικονομικό προβάδισμα, στην προσέγγιση Wind to Wake, εφόσον ζητήματα ασφαλείας ως προς την χρήση, εξαλειφθούν, όπως και για τις υπόλοιπες επιλογές.
*Panos Manias
Senior research assistant at Southampton marine and maritime institute
PhD student at the University of Southampton
