În aglomeratul port Oxelösund, la sud de Stockholm, o mică barcă de pilotaj portocalie înfruntă valurile și vremea pentru a ajuta navele care sosesc să manevreze în port.
Sub puntea sa modestă, viitorul transportului maritim este pus la încercare. Barca este cunoscută pentru noul său motor, alimentat nu cu motorina poluantă obișnuită folosită de multe nave, ci cu metanol, un combustibil curat pe bază de alcool care câștigă teren drept alternativă promițătoare pentru combustibilul marin.
Transportul maritim reprezintă aproximativ 3% din emisiile globale de gaze cu efect de seră, potrivit Organizației Maritime Internaționale. Metanolul este considerat o alternativă viabilă, experții afirmând că are potențialul de a reduce emisiile transportului maritim cu peste 80%.
Pentru a testa această soluție, o echipă internațională de cercetători dezvoltă și demonstrează utilizarea unor kituri de retehnologizare universale și scalabile, pentru a permite navelor să utilizeze metanol într-o gamă largă de putere (200 kW-4 MW). Aceste teste fac parte dintr-un efort comun de cercetare finanțat de UE numit FASTWATER.
Echipa de cercetare ia în considerare toate aspectele tranziției la metanol drept combustibil curat pentru transportul maritim.
Aceasta include retehnologizarea navelor existente și testarea motoarelor de ultimă generație, construirea unui lanț de aprovizionare cu combustibil din surse regenerabile, menținerea legăturii cu organismele de reglementare și instruirea echipajelor pentru a manipula noul combustibil în siguranță.
Această inițiativă de inovare pentru accelerarea decarbonizării în sectorul transportului maritim reunește o gamă largă de părți interesate.
Printre participanți se numără șantierele navale, un armator, producători de motoare, un furnizor de echipamente, o societate de clasificare, un producător de metanol, un important port european, precum și institute de cercetare din Belgia, Germania, Grecia, Suedia și Regatul Unit.
- Vântul schimbării: UE investește în cele mai inovatoare nave - Pyxis Ocean și aripa de rechin ciocan
Găsirea celei mai potrivite soluții
Una dintre provocările legate de trecerea transportului maritim la energie curată este spațiul necesar pentru stocarea unei cantități suficiente de energie pentru a propulsa o navă mare de transport maritim pe apă.
„O problemă-cheie a electrificării este că densitatea energetică a bateriilor este destul de scăzută. Este suficientă pentru a alimenta o mașină, dar ar fi nevoie de un număr foarte mare de baterii pentru a alimenta o navă”, a declarat Sebastian Verhelst, profesor de inginerie la Universitatea Lund și la Universitatea din Ghent și coordonator FASTWATER.
„Un număr foarte mare de sectoare industriale sunt greu de electrificat. Transportul maritim este unul dintre ele”, a spus acesta. Verhelst este renumit pentru munca de pionierat în domeniul tehnologiilor combustibililor din surse regenerabile – în special hidrogen și metanol – în motoarele cu ardere internă.
De asemenea, el a fost de părere că hidrogenul este un combustibil alternativ pentru transportul maritim. Hidrogenul a devenit o opțiune populară pentru toate tipurile de nevoi energetice greu de decarbonizat, în domenii precum aviația sau producția de oțel. Potrivit lui Verhelst, problema hidrogenului este densitatea sa scăzută de energie – cantitatea de energie stocată într-un anumit volum.
„Dacă ai vrea să alimentezi o navă cu hidrogen, ar fi nevoie de un rezervor de combustibil foarte mare. Metanolul, pe de altă parte, este mai compact, ceea ce îl face o opțiune bună”, a spus el.
Proiectare pentru viitor
Echipa FASTWATER a retehnologizat și proiectat sisteme de propulsie cu metanol pentru patru tipuri diferite de nave, pentru a dovedi viabilitatea și scalabilitatea metanolului pentru transportul durabil pe apă.
În Suedia, echipa a înlocuit, pur și simplu, motorul diesel al bărcii de pilotaj cu unul alimentat cu metanol.
„Asta a însemnat o serie de modificări ale navei.”, a declarat Albert Wiström de la Administrația Maritimă Suedeză.
A fost instalat un sistem de combustibil cu pereți dubli, inclusiv un rezervor pentru metanol cu dublă protecție, conducte cu pereți dubli și detectoare de scurgeri/căldură, toate integrate în compartimentul mașinilor standard. Dincolo de adaptările tehnice, au existat și provocări în ceea ce privește personalul.
„A trebuit să reinstruim echipajul.”, a spus Wistrom. „Chiar dacă aveau zeci de ani de experiență cu motoarele diesel, acum dintr-o dată au fost nevoiți să lucreze cu un combustibil nou.”
Pe lângă barca de pilotaj suedeză, echipa FASTWATER a proiectat motoare cu metanol pentru o navă de croazieră fluvială germană, o navă a pazei de coastă grecești și un remorcher portuar numit Methatug.
Micul remorcher verde al Belgiei
În mai 2024, Methatug a fost prezentat ca o „premieră mondială”. Dezvoltat împreună cu portul Anvers-Bruges din Belgia, această navă cu dublă alimentare are motoare convertite pentru a funcționa cu până la 80% metanol.
Aceasta stochează 12.000 de litri (suficient pentru două săptămâni de funcționare) și dezvoltă o forță de tracțiune la bolard de 50 de tone – reducând în același timp semnificativ gazele cu efect de seră, particulele și emisiile de oxizi de sulf și azot.
Remorcherul face parte din programul de ecologizare al portului și este un pas important în tranziția sa către a deveni complet neutru din punct de vedere climatic până în 2050.
Dar proiectarea motorului cu dublă alimentare a fost o mare realizare. „A fost foarte greu de construit.”, a spus Verhelst. „Am fost primii care au realizat acest tip de motor pentru un remorcher, iar asta a însemnat că a trebuit să ne dăm seama de o mulțime de lucruri.”
O problemă-cheie pe care au întâmpinat-o au fost regulile de siguranță. Metanolul este un combustibil relativ nou pentru transportul maritim, ceea ce înseamnă că reglementările nu au fost încă actualizate pentru a-l include. Astfel s-a creat o incertitudine considerabilă pentru cercetătorii FASTWATER.
„Am ajuns în impas în mai multe rânduri”, a spus Verhelst. „Un domeniu de îngrijorare este siguranța la incendiu. Metanolul este mai inflamabil decât motorina, astfel că standardele de siguranță trebuiau să fie mai ridicate. Dar nu știam cu adevărat cât de stricte trebuie să fie.”
Cu toate acestea, Verhelst se bucură că au perseverat în acest demers. Abordând toate aceste provocări, a declarat el, au deschis calea pentru alții.
Enigma metanolului: cerere vs ofertă
Administrația Maritimă Suedeză este dornică să retehnologizeze mai multe dintre navele sale cu motoare cu metanol, dar se conturează o nouă problemă – deficitul de metanol.
Pentru ca metanolul să fie cu adevărat ecologic, trebuie să fie metanol verde. Acesta înseamnă fie e-metanol, fabricat din CO₂ captat și hidrogen regenerabil, fie biometanol, produs din biomasă durabilă sau surse de deșeuri. Ambele au o amprentă de carbon mult mai mică în comparație cu metanolul tradițional, care este de obicei fabricat din gaz natural sau cărbune.
Barca de pilotaj suedeză, de exemplu, este alimentată cu biometanol produs folosind deșeuri biologice din celuloză de lemn de la o fabrică de procesare din Suedia, realizând astfel un cerc complet al sustenabilității.
În prezent, însă, oferta globală de metanol verde este limitată, iar creșterea producției este o provocare. Acest blocaj riscă să încetinească tranziția industriei de transport maritim către combustibili cu emisii scăzute.
Legislația UE în domeniul climei, cum ar fi setul de legi „Pregătiți pentru 55” concepute pentru combaterea schimbărilor climatice și reducerea emisiilor, și Regulamentul FuelEU în domeniul maritim, care a intrat în vigoare în ianuarie 2025, încurajează utilizarea combustibililor din surse regenerabile în transportul maritim prin stabilirea unor obiective și stimulente privind emisiile.
Cu toate acestea, oferta va trebui să țină pasul cu cererea.
„În teorie, putem realiza multe cu metanolul.”, a spus Verhelst. „Dar metanolul verde este încă disponibil doar în cantități limitate.” Schimbările sunt deja la orizont, a afirmat el.
„Operatorii de nave mari încep să-și manifeste angajamentul față de metanol și sperăm că acest lucru va duce la progrese semnificative în viitorul apropiat.”
Articol scris de Tom Cassauwers
Cercetările menționate în acest articol au fost finanțate prin programul Orizont al UE. Opiniile persoanelor intervievate nu reflectă neapărat opiniile Comisiei Europene.
Acest articol a fost publicat inițial în Horizon, revista de cercetare și inovare a UE.
Mai multe informații