一項(xiàng)新研究表明,將船上重燃油(HFO)燃燒過程中捕集的二氧化碳應(yīng)用于混凝土生產(chǎn),是所有碳利用途徑中減少排放效果最顯著的方式之一,最高可達(dá)60%。
全球海事脫碳中心(GCMD)最近開展了一項(xiàng)生命周期評(píng)估(LCA),以探索船上碳捕集與封存(OCCS)在減少溫室氣體排放方面的潛力。這項(xiàng)名為“Colossus”(碳捕集、卸載、陸上封存、利用和永久封存)的研究深入分析了整個(gè)碳價(jià)值鏈中的溫室氣體排放和成本,涵蓋了從燃料生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用到船上二氧化碳捕集及其最終處置的全過程。
GCMD表示,該研究以HFO的WtW溫室氣體排放93.3 gCO2eq/MJ作為與其他方案進(jìn)行比較的基準(zhǔn),探討了5種OCCS技術(shù)、6種船用燃料選項(xiàng)和三種捕集后場(chǎng)景。在OCCS技術(shù)中,考察了基于傳統(tǒng)單乙醇胺 (MEA) 的OCCS技術(shù)的不同捕獲后方案, MEA是目前最成熟的OCCS技術(shù)。
研究得出的主要結(jié)論有:
- 對(duì)于使用HFO燃料的船舶,部署MEA OCCS技術(shù),可使溫室氣體排放減少29%;
- 若改用生物液化天然氣(LNG)或廢食用油制成的生物柴油為燃料,部署MEA OCCS技術(shù),減排量分別可達(dá)69%、121%;
- 在所評(píng)估的捕獲后方案中,將捕獲的二氧化碳固定在混凝土中,可部分替代岸上應(yīng)用對(duì)高碳水泥的需求,從而可以在整個(gè)碳價(jià)值鏈中將溫室氣體減排量從29%提高到60%;
- 捕集后的運(yùn)輸和永久貯存只會(huì)增加極少的排放,運(yùn)輸捕集后的二氧化碳每1000公里僅占一艘部署MEA OCCS的船舶排放量的1%;
- 捕獲的二氧化碳和可再生電力可用于生產(chǎn)電子甲醇,使用這種清潔燃料的船舶額外獲得17%的減排量。
此外,根據(jù)研究,以一艘MR油輪為例,在安裝全尺寸、具有全熱回收功能的OCCS系統(tǒng)且捕獲率為40%的情況下,則避免的碳排放成本估計(jì)為269-405美元/噸二氧化碳。
綜上所述,該評(píng)估指出,采用MEA技術(shù)的OCCS系統(tǒng)時(shí)(總捕獲率為 40%),重油動(dòng)力船在2032年前、LNG動(dòng)力船在2035年前均可達(dá)到國(guó)際海事組織(IMO)燃料強(qiáng)度指標(biāo)(GFI)要求。此外,該組織表示,如果化石燃料完全被生物燃料取代,OCCS系統(tǒng)有希望大幅減少排放,甚至足以實(shí)現(xiàn)更為嚴(yán)苛的2040年目標(biāo)。
盡管OCCS有望助力海運(yùn)業(yè)實(shí)現(xiàn)脫碳,但仍需應(yīng)對(duì)多重挑戰(zhàn)。根據(jù)GCMD及其合作伙伴去年10月進(jìn)行的一項(xiàng)行業(yè)分析,該技術(shù)面臨的主要障礙包括燃料罰款、胺溶劑補(bǔ)充、人力、維護(hù)和碳卸載服務(wù)所產(chǎn)生的經(jīng)常性額外成本。
此外,目前大多數(shù)港口缺乏有效卸載和儲(chǔ)存捕獲的碳所需的基礎(chǔ)設(shè)施,使問題更復(fù)雜。根據(jù)GCMD、英國(guó)勞氏船級(jí)社(LR)和ARUP的評(píng)估,只有少數(shù)港口擁有卸載液化二氧化碳所需的基礎(chǔ)設(shè)施。