未來的燃料

海洋業正面臨著如何大幅減少廢氣排放的挑戰。國際海事組織的目標是，到2030年，將碳排放強度在2008 年的基礎上降低40%，到2050 年降低50%。這一目標加速了替代燃料的發展。

現有的一些方法可以實現在零排放或幾乎零排放的情況下推動船舶前進，其中電力驅動是典型代表。目前的儲能能力能夠滿足短途航行的需要，但仍需進一步發展，使其成為技術上可行、經濟上有效的大型船舶解決方案。因此，如果要實現海事組織的目標，就必須找到其他方法。最可行的解決辦法是開發能夠使用現有內燃機技術的替代燃料。在不久的將來，新建造的船舶使用LNG作為燃料將成為趨勢。LNG幾乎不含硫，而且與重油相比，其排放的氮氧化物和微粒要少得多，溫室氣體排放量也降低了25%。

對于生物質燃料推廣，主要的挑戰是原料的可獲得性。生物LNG的優勢是能夠利用各種各樣的原料，包括肥料、污水殘渣和林業廢料等。其被認為是一種先進的生物燃料，可與LNG實現不同比例混合，以滿足特定的要求和不同的應用場景。

液態沼氣與LNG 的混合減少了二氧化碳排放，同時促進了循環經濟。沼氣的升級和液化技術已經成熟。從使用LNG到生物燃料，可以在不改變發動機或基礎設施的情況下進行。

Wartsila 專注于替代燃料的開發，包括液化和沼氣升級技術。液化技術可擴展到至少60 噸/日的能力。升級技術利用其內部的CApure 工藝，可以回收原料沼氣中99.9%以上的生物甲烷。這個過程通過化學吸附將二氧化碳從沼氣中分離出來。該工藝對原料氣體成分的變化具有很強的適應性。

使用升級后的沼氣作為公路運輸燃料已經相當成熟。例如，美國俄勒岡州的一家大型奶牛場使用了CApure 技術，利用糞便的厭氧消化生產生物甲烷。這種可再生天然氣隨后被注入到鄰近的加州的管道中，用作運輸燃料。

挪威奧斯陸市有部分城市公交車使用生活垃圾制備的沼氣燃料，這將使二氧化碳排放量減少約1 萬噸/年。凈化后的沼氣冷卻至-160℃變為液體，后儲存在保溫罐中。這種液體存儲方式或可使其成為重型車輛的燃料。

生物燃料在船舶上的使用也正在推廣。總部位于挪威的郵輪運營商Hurtigruten正在用燃氣發動機和大型電池組取代傳統發動機，這些混動船舶將使用清潔電力、LNG和沼氣作為動力來源。此外，荷蘭Boskalis公司于2016年在一艘挖泥船上使用50%的混合生物燃料，未來該公司計劃將船隊和設備的碳排放量減少35%。

LNG作為船用燃料的推廣，是雙燃料發動機技術及LNGPac 燃料存儲、供應和控制系統發展的結果。對于新建造的船舶，船舶設計師與燃料存儲、供應和控制系統供應商的合作需要在最初的規劃階段就開始。通過這種方式，可以實現系統的良好集成。國際海事組織要實現減少溫室氣體排放的目標，就需要技術和低碳燃料結合。需要注意的是，新的替代燃料，如合成甲烷、氨和氫燃料電池，還需要幾年的時間才能被船級社所接受。

全球航運業正在被重塑，若要實現生物和合成燃料在2030 年的推廣應用，就需要進行持續的投資。如今，LNG 以其清潔燃燒、價格合理和供應基礎設施成熟，成為脫碳的最佳和最經濟的途徑之一。因此，考慮到燃料靈活性，內燃機仍是航運業的中流砥柱。