Với các quy định về khí thải ngày càng nghiêm ngặt , nhiều chủ tàu đang chuyển sang các loại nhiên liệu thay thế để cung cấp năng lượng cho tàu của họ. Khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) đang chứng tỏ là một lựa chọn phổ biến, và đó là vì những lý do chính đáng. LNG là một nhiên liệu an toàn và hiệu quả về chi phí, giúp giảm thiểu khí thải nhà kính và các chất ô nhiễm độc hại khác
1. LNG là gì và Nguồn gốc
- Định nghĩa: LNG là khí thiên nhiên được làm lạnh đến 162oC (-260oF), chuyển thành một chất lỏng trong suốt, không mùi, dễ dàng vận chuyển và lưu trữ.
- Thành phần: LNG chủ yếu là Methane (thường chiếm 85–95%). Nó chứa ít carbon hơn các dạng nhiên liệu hóa thạch khác. Nó cũng chứa một lượng nhỏ ethane, propane và các hydrocarbon khác, cùng với một lượng rất nhỏ nitrogen và carbon dioxide.
- Nguồn gốc: LNG làm nhiên liệu cho tàu biển được sản xuất từ khí thiên nhiên khai thác từ các trữ lượng dưới lòng đất, bao gồm cả mỏ khí trên bờ và ngoài khơi.
- BioLNG: Là LNG được sản xuất từ khí sinh học (biogas), tạo ra từ chất thải hữu cơ (như phế liệu thực phẩm, chất thải nông nghiệp, phân và bùn cống). BioLNG được coi là nhiên liệu tái tạo và có thể giảm thêm lượng khí thải carbon của tàu sử dụng hệ thống nhiên liệu LNG.
2. Lợi thế của LNG so với Dầu nhiên liệu
So với dầu nhiên liệu diesel truyền thống, LNG mang lại nhiều lợi thế đáng kể:
| Loại Khí thải | Mức giảm (so với dầu nhiên liệu) | Ghi chú |
| CO2 (Carbon Dioxide) | Giảm 20–30% | Đốt 1 kg LNG thải ra khoảng 2,75 kg CO2, trong khi dầu nhiên liệu nặng (HFO) thải ra khoảng 3,15 kg. |
| NOx (Nitrogen Oxide) | Giảm 90% | LNG giúp giảm NOx tới 85–90%. |
| SOx (Sulfur Oxide) | Giảm 99% | Loại bỏ hoàn toàn khí thải SOx. |
| PM (Bụi mịn) | Hầu như không có | Giảm khí thải dạng hạt. |
| Tổng GHG (Khí nhà kính) | Giảm 15–25% | (Trong chu kỳ 100 năm) |
| Khác: | Động cơ LNG cũng hoạt động êm hơn. |
Nhược điểm: LNG có mật độ năng lượng thấp hơn diesel, do đó cần bồn chứa nhiên liệu lớn hơn để đạt được phạm vi hoạt động tương đương.
3. Thách thức và Vai trò là Nhiên liệu Chuyển tiếp
Mặc dù sạch hơn nhiên liệu truyền thống, LNG vẫn là một nhiên liệu hóa thạch. Các thách thức chính bao gồm:
- Methane Slip: Đây là vấn đề chính, khi Methane (một khí nhà kính mạnh) chưa cháy hết thoát ra bầu khí quyển. Tuy nhiên, các động cơ đốt kép (dual-fuel) hiện đại có thể giảm thiểu vấn đề này. Wärtsilä đã giảm Methane Slip từ động cơ của họ khoảng 90% trong ba thập kỷ qua.
- Thiết bị chuyên dụng: Cần có thiết bị chuyên dụng và đào tạo để xử lý LNG một cách an toàn.
- Mạng lưới tiếp nhiên liệu (Bunkering): Sự hạn chế về cơ sở tiếp nhiên liệu LNG ở một số khu vực có thể là một rào cản.
Vai trò Chuyển tiếp: LNG được xem là nhiên liệu cầu nối (transition fuel). Nó là bước đi cụ thể đầu tiên để giảm khí thải và tuân thủ các quy định nghiêm ngặt hơn. Nó mở đường cho việc sử dụng BioLNG và các nhiên liệu tương lai như Methanol và Ammonia, vốn chưa phổ biến trên quy mô lớn.
4. Tình hình Hiện tại và Triển vọng
- Số lượng tàu: Năm 2024, có hơn 2.400 tàu trên toàn cầu được trang bị để hoạt động bằng LNG, với thêm 1.000 tàu đang được đặt hàng đóng mới.
- Triển vọng: Thị trường LNG toàn cầu dự kiến sẽ tăng trưởng đáng kể do nhu cầu về nguồn năng lượng sạch hơn.
- Cơ sở hạ tầng: Mạng lưới cơ sở tiếp nhiên liệu LNG đang mở rộng, với dự kiến 235 cảng cung cấp dịch vụ tiếp nhiên liệu LNG vào năm 2025.
- Tàu chở LNG: Nhiều tàu chở LNG hiện đại sử dụng chính LNG làm nhiên liệu cho hệ thống đẩy. Việc này giúp họ quản lý khí hóa hơi (boil-off gas) thoát ra trong quá trình vận chuyển và tối ưu hóa hiệu suất nhiên liệu.
Đầu tư vào công nghệ động cơ đốt kép linh hoạt được xem là con đường an toàn nhất, sử dụng LNG làm bước đầu tiên hướng tới tương lai không carbon.
Nguồn: tổng hợp từ internet
