船舶碳捕集技术(OCCS)引领航运业减碳新方向

By Eric Huang Photo:CANVA
海运业是全球温室气体(GHG)排放的主要来源之一,约占全球二氧化碳排放总量的3%。国际海事组织(IMO)已制定雄心勃勃的目标,想要减少航运业的温室气体排放,推动该行业寻找创新的减碳方法。尽管大多数的努力集中在转向低碳燃料和提高船舶能源效率,但另一个有前途的解决方案是使用船舶碳捕集系统(Onboard Carbon Capture Systems,简称为OCCS)。所谓碳捕集技术(OCCS)就是从船舶的废气中捕集二氧化碳,防止其排放到大气中。捕集到的二氧化碳可以储存在船上的储罐中,或者在指定港口进行卸除,然后进行储存或利用。
近期三份研究报告详细分析了实施OCCS的潜力与挑战。这些研究不仅证明了将碳捕集技术应用于现有船舶的技术可行性,还探讨了其商业可行性及其与更广泛的碳捕集、利用和储存(CCUS)价值链的整合。这些报告揭示,尽管OCCS可能在航运业减碳努力中发挥关键作用,但仍有许多重大障碍需要克服。
由石油和天然气气候倡议组织(OGCI)、全球海事减碳中心(GCMD)和Stena Bulk进行的一项研究探讨了在中型油轮上改装OCCS技术的可行性。研究结果表明,OCCS每年可以减少多达20%的二氧化碳排放,燃料增额仅为10%以下。尽管初始成本较高,估计为1360万美元,但报告得出结论,随着进一步的研究和开发,成本将下降,从而使OCCS成为航运业更具经济可行性的解决方案。
同时,DNV与TMS Tankers的一项研究探讨了在苏伊士型油轮上的不同改装场景,显示使用最先进技术时,OCCS可以减少多达38%的排放。虽然运行该系统的成本较高,但研究发现,在每吨减少二氧化碳的成本方面,OCCS与使用生物燃料等替代方案相比具有竞争力。
这些发现强调了OCCS作为航运业减碳的关键工具。通过捕集大量船舶二氧化碳排放,这项技术提供了一种方法,既能延长现有船舶的经济寿命,又能满足越来越严格的排放法规。然而,OCCS的成功应用将取决于克服一系列技术、商业和监管挑战。
由OGCI、GCMD和Stena Bulk进行的工程研究结果显示,该系统每年可捕集多达20%的船舶二氧化碳排放。然而,研究还指出了一些技术障碍,例如需要大量空间安装设备,如吸收塔、液化装置和二氧化碳储罐。此外,捕集过程需要大量热能和电力,这可能会降低船舶的总体能源效率。在DNV和TMS Tankers的研究中,研究人员探讨了三个不同的改装场景,最先进的场景使用了一种能在环境温度下再生的溶剂,这种配置可以减少多达38%的排放。然而,这一设定需要优化的机械设备和二氧化碳压缩装置,凸显了在船舶上实施最先进碳捕集技术的复杂性。
另一个主要技术挑战是如何卸除捕集到的二氧化碳。目前,港口缺乏处理二氧化碳卸除和储存的基础设施。正如OGCI和GCMD的研究所指出的,OCCS的成功应用将取决于港口卸除基础设施的发展以及促进二氧化碳永久封存或利用的政策制定。
要让OCCS在航运业广泛采用,不仅需要技术上可行,还需要具备商业可行性。尽管目前改装OCCS的成本较高,但随着技术的成熟和规模化,成本预计会下降。OGCI和GCMD的研究估计,将Stena Impero改装为OCCS的当前成本为1360万美元,每吨二氧化碳的减排成本为769美元。尽管这一成本较高,但进一步的研究和开发可能会降低成本,从而使OCCS对船东更具吸引力。
航运业正处于其减碳旅程的关键时刻。OCCS提供了一个有前途的解决方案,既能减少二氧化碳排放,又能让现有船舶继续运行。然而,为了让OCCS成为主流减碳选项,仍需在研究、开发和基础设施方面进行大量投资。如果这些挑战能够被克服,OCCS有潜力在帮助航运业实现其排放减少目标方面发挥关键作用,并为全球应对气候变化的努力做出贡献。
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