船舶碳捕集技術(OCCS)引領航運業減碳新方向

By Eric Huang Photo:CANVA
海運業是全球溫室氣體(GHG)排放的主要來源之一,約佔全球二氧化碳排放總量的3%。國際海事組織(IMO)已制定雄心勃勃的目標,想要減少航運業的溫室氣體排放,推動該行業尋找創新的減碳方法。儘管大多數的努力集中在轉向低碳燃料和提高船舶能源效率,但另一個有前途的解決方案是使用船舶碳捕集系統(Onboard Carbon Capture Systems,簡稱為OCCS)。所謂碳捕集技術(OCCS)就是從船舶的廢氣中捕集二氧化碳,防止其排放到大氣中。捕集到的二氧化碳可以儲存在船上的儲罐中,或者在指定港口進行卸載,然後進行儲存或利用。
近期三份研究報告詳細分析了實施OCCS的潛力與挑戰。這些研究不僅證明了將碳捕集技術應用於現有船舶的技術可行性,還探討了其商業可行性及其與更廣泛的碳捕集、利用和儲存(CCUS)價值鏈的整合。這些報告揭示,儘管OCCS可能在航運業減碳努力中發揮關鍵作用,但仍有許多重大障礙需要克服。
由石油和天然氣氣候倡議組織(OGCI)、全球海事減碳中心(GCMD)和Stena Bulk進行的一項研究探討了在中型油輪上改裝OCCS技術的可行性。研究結果表明,OCCS每年可以減少多達20%的二氧化碳排放,燃料增額僅為10%以下。儘管初始成本較高,估計為1360萬美元,但報告得出結論,隨著進一步的研究和開發,成本將下降,從而使OCCS成為航運業更具經濟可行性的解決方案。
同時,DNV與TMS Tankers的一項研究探討了在蘇伊士型油輪上的不同改裝場景,顯示使用最先進技術時,OCCS可以減少多達38%的排放。雖然運行該系統的成本較高,但研究發現,在每噸減少二氧化碳的成本方面,OCCS與使用生物燃料等替代方案相比具有競爭力。
這些發現強調了OCCS作為航運業減碳的關鍵工具。通過捕集大量船舶二氧化碳排放,這項技術提供了一種方法,既能延長現有船舶的經濟壽命,又能滿足越來越嚴格的排放法規。然而,OCCS的成功應用將取決於克服一系列技術、商業和監管挑戰。
由OGCI、GCMD和Stena Bulk進行的工程研究結果顯示,該系統每年可捕集多達20%的船舶二氧化碳排放。然而,研究還指出了一些技術障礙,例如需要大量空間安裝設備,如吸收塔、液化裝置和二氧化碳儲罐。此外,捕集過程需要大量熱能和電力,這可能會降低船舶的總體能源效率。在DNV和TMS Tankers的研究中,研究人員探討了三個不同的改裝場景,最先進的場景使用了一種能在環境溫度下再生的溶劑,這種配置可以減少多達38%的排放。然而,這一設定需要優化的機械設備和二氧化碳壓縮裝置,凸顯了在船舶上實施最先進碳捕集技術的複雜性。
另一個主要技術挑戰是如何卸載捕集到的二氧化碳。目前,港口缺乏處理二氧化碳卸載和儲存的基礎設施。正如OGCI和GCMD的研究所指出的,OCCS的成功應用將取決於港口卸載基礎設施的發展以及促進二氧化碳永久封存或利用的政策制定。
要讓OCCS在航運業廣泛採用,不僅需要技術上可行,還需要具備商業可行性。儘管目前改裝OCCS的成本較高,但隨著技術的成熟和規模化,成本預計會下降。OGCI和GCMD的研究估計,將Stena Impero改裝為OCCS的當前成本為1360萬美元,每噸二氧化碳的減排成本為769美元。儘管這一成本較高,但進一步的研究和開發可能會降低成本,從而使OCCS對船東更具吸引力。
航運業正處於其減碳旅程的關鍵時刻。OCCS提供了一個有前途的解決方案,既能減少二氧化碳排放,又能讓現有船舶繼續運行。然而,為了讓OCCS成為主流減碳選項,仍需在研究、開發和基礎設施方面進行大量投資。如果這些挑戰能夠被克服,OCCS有潛力在幫助航運業實現其排放減少目標方面發揮關鍵作用,並為全球應對氣候變化的努力做出貢獻。
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