Gwałtowny wzrost liczby jednostek zasilanych paliwem LNG zwiastuje początek nowej ery w żegludze, twierdzi Martin Wold, szef działu paliw alternatywnych w towarzystwie klasyfikującym DNV GL. Według niego, obecnie na świecie pływa 163 statków zasilanych paliwem LNG, a kolejne 155 znajduje się w trakcie budowy. Według klasyfikatora, do końca 2020 r. światowa pojemność zbiorników na paliwo LNG wzrośnie trzykrotnie z obecnego poziomu 100 tys. m3, co oznacza, że coraz więcej dużych jednostek wybiera LNG jako paliwo napędowe. Choć liczba jednostek zasilanych LNG wciąż stanowi zaledwie ułamek globalnej, szacowanej na 60 tys. jednostek floty, jednak kolejne lata w sytuacji zaostrzających się przepisów dotyczących emisji spalin (1 stycznia 2020 r. wejdą w życie nowe restrykcyjne regulacje, które obniżają poziom siarki w paliwie okrętowym do 0,5%) mają przynieść prawdziwy przełom w tej dziedzinie. Wedle ocen DNV GL, do 2050 r. paliw opartych na ropie naftowej będzie używało 47% statków na świecie, 1/3 światowej floty będzie stosowała LNG, reszta natomiast będzie korzystać z alternatywnych źródeł, takich jak biopaliwa, metanol, wodór czy energia elektryczna. LNG jako czyste paliwo wykorzystywane do zasilania okrętowych systemów napędowych i prądotwórczych to coraz powszechniej stosowana technologia. Jest ona szczególnie stosowana w rejonach kontroli emisji spalin ECA, do których w naszym rejonie należą Morze Bałtyckie i Północne z przyległymi cieśninami. Coraz bardziej rygorystyczne regulacje środowiskowe na nastawionych na korzystanie z LNG i innych mniej szkodliwych paliw wymuszają projektowanie i budowę statków, które takimi paliwami będą zasilane. Jednostki te muszą być, co oczywiste, nadzorowane przez towarzystwa klasyfikacyjne, wśród których w zakresie zielonej energii od wielu lat prym wiedzie wspomniane DNV GL.

O rosnącej popularności napędu gazowego mogą świadczyć 2 projekty z ostatnich miesięcy. Japońska stocznia Oshima Shipbuilding połączyła siły z DNV GL, by tworzyć projekty niskoemisyjnych masowców. Owocem ich współpracy jest Oshima Ultramax 2030, jednostka, której konstrukcja ma zapewnić 50% (w stosunku do obecnie stosowanych jednostek) zmniejszenie tzw. projektowego wskaźnika efektywności Energetycznej EEDI – im mniejszy wskaźnik, tym bardziej energooszczędna jest konstrukcja statku. Opracowany we współpracy z koncernem Wärtsilä projekt zakłada wykorzystanie LNG jako paliwa oraz zoptymalizowanie kształtu kadłuba i wprowadzenie żagla jako dodatkowego napędu. Ponadto statek będzie generował bardzo mało zanieczyszczeń w czasie operacji portowych, dzięki zastosowaniu paneli słonecznych i baterii. Współpracę z DNV GL podjęła również chińska stocznia Hudong-Zhonhua, należąca do grupy China State Shipbuilding Corporation. Firmy zgodziły się działać wspólnie przy projekcie budowy gazowca zdolnego do transportu 270 tys. m3 LNG. Statek ma być największą na świecie jednostką przeznaczoną do transportu gazu (obecnie status ten należy do 14 jednostek typu Q-Max, mogących przewieźć do 266 tys. m3 LNG).

Przy obecnym poziomie rozwoju technicznego, to właśnie napęd LNG spełnia kryteria IMO, jeżeli chodzi o zawartość w paliwie okrętowym niebezpiecznych dla środowiska substancji. Wykorzystanie paliwa gazowego sprawia, że emisja tlenków siarki (SOX), tlenków azotu (NOX) i cząstek stałych (PM) jest bliska zeru. Do największych eksporterów skroplonego gazu należą Katar, Stany Zjednoczone i Australia. Także Rosja, która już teraz jest największym na świecie eksporterem gazu ziemnego z gazociągów i drugim co do wielkości dostawcą ropy naftowej, również na rynku LNG chce zyskać pozycję lidera.

Napęd gazowy generuje oczywiście różnorakie wyzwania w fazie projektowania jednostki, jej późniejszego użytkowania, a także kontroli. Specyfiką tego paliwa jest to, że przechowywane jest w stanie ciekłym, w bardzo niskiej temperaturze, no i przede wszystkim jest wybuchowy, co wymusza odpowiednie rozwiązania. Jak informuje Jakub Stachów, audytor w Bureau Veritas Polska, w opracowaniu dotyczącym bezpieczeństwa konstrukcji okrętów i systemów zabezpieczeń instalacji pomocniczych i siłowni z napędem zasilanym paliwami LNG, niebezpieczeństwa, jakie mogą powodować skroplone gazy, ryzyka i wynikające z nich konsekwencje związane są głównie z cechami fizykochemicznych węglowodorów. Skroplony gaz ziemny transportowany w temperaturze ok. -163°C ma bardzo niską temperaturę wrzenia. Niska jest także minimalna energia potrzebna do zapłonu. Cząsteczki węglowodorów mają bardzo małą wielkość, co determinuje zachowanie wysokiego stopnia szczelności instalacji i zbiorników. Podstawową przyczyną zagrożeń dla życia ludzi, konstrukcji statków oraz środowiska naturalnego mogą być niekontrolowane przecieki z instalacji czy urządzeń oraz rozszczelnienia zbiorników magazynujących paliwo, a także brak wystarczającej kontroli nad utrzymaniem parametrów fizycznych paliw wymaganych przez bezpieczeństwo magazynowania i przesyłu. Stąd też konieczność takiego zaprojektowania jednostek, aby wszelkie niebezpieczeństwa zminimalizować do zera. Oznacza to np., że zbiorniki paliwa lub urządzenia znajdujące się na pokładzie otwartym powinny być tak umiejscowione, by zapewnić odpowiednią naturalną wentylację w celu zapobiegnięcia kumulacji stężonego gazu i aby uwolniony gaz został wyprowadzony do atmosfery z dala od stref bezpiecznych. Ponadto system musi być tak zaprojektowany, żeby wyciek ze zbiornika lub jego połączeń nie zagrażał konstrukcji statku i personelowi na pokładzie.

Dalsza część materiału dostępna w wydaniu papierowym Namiary na Morze i Handel.

Autor: CZESŁAW ROMANOWSKI
Źródło: Namiary na Morze i Handel
grafika poglądowa