Lựa chọn nhiên liệu của bạn ảnh hưởng đến cả lợi nhuận và sự tuân thủ môi trường của hãng tàu. Khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) là một loại nhiên liệu an toàn và tiết kiệm chi phí, giúp giảm phát thải khí nhà kính và các chất ô nhiễm độc hại khác. LNG đang đóng vai trò quan trọng như một nhiên liệu chuyển tiếp và được coi là bước đầu tiên hướng tới việc giảm phát thải cacbon trong ngành hàng hải.
Việc chuyển sang sử dụng LNG làm nhiên liệu cho hệ thống động lực tàu đòi hỏi đầu tư nhưng có thể giúp bạn tiết kiệm chi phí nhiên liệu, tăng lợi nhuận và giảm rủi ro tuân thủ. Câu trả lời của chuyên gia cho 17 câu hỏi này sẽ cho bạn biết những điều cần biết về LNG như một nhiên liệu thay thế cho vận tải biển.
1. LNG là gì?
LNG là khí tự nhiên được làm lạnh đến -162°C (-260°F), chuyển thành chất lỏng trong suốt, không mùi, dễ vận chuyển và lưu trữ. LNG thường chứa 85–95% metan, chứa ít carbon hơn các dạng nhiên liệu hóa thạch khác. Đây là một dạng năng lượng nhỏ gọn, hiệu quả, lý tưởng cho động cơ đẩy tàu thủy.
2. LNG được sử dụng để làm gì?
LNG chủ yếu được sử dụng như một nguồn năng lượng đốt sạch. Nó được sử dụng để phát điện, sưởi ấm, nấu ăn và làm nhiên liệu vận tải. LNG cũng được sử dụng làm nguyên liệu thô cho các sản phẩm như phân bón và nhựa.
Trong ngành vận tải biển, LNG được sử dụng làm nhiên liệu cho hệ thống động lực tàu, phát điện phụ trợ và các nhu cầu năng lượng khác trên tàu. LNG, một nhiên liệu thay thế cho vận tải biển, đã trở nên phổ biến rộng rãi nhờ đặc tính đốt sạch và tiềm năng giúp đáp ứng các quy định nghiêm ngặt hơn về khí thải.
3. Nguồn nhiên liệu LNG cho tàu thủy là gì? BioLNG là gì?
LNG làm nhiên liệu cho tàu thủy được sản xuất từ khí thiên nhiên khai thác từ các mỏ khí ngầm, bao gồm cả các mỏ khí trên bờ và ngoài khơi.
BiolLNG là LNG được sản xuất từ khí sinh học, được tạo ra từ chất thải hữu cơ như thức ăn thừa, chất thải nông nghiệp, phân chuồng và bùn thải. BioLNG được coi là nhiên liệu tái tạo và có thể giảm lượng khí thải carbon của tàu thủy sử dụng hệ thống nhiên liệu LNG.
4. LNG có phải chỉ là mê-tan?
LNG chủ yếu là mê-tan (thường chiếm 85–95%), nhưng nó cũng chứa một lượng nhỏ etan, propan và các hydrocacbon khác. LNG cũng có thể chứa một lượng nhỏ nitơ và cacbon dioxit. Thành phần chính xác của LNG có thể thay đổi tùy thuộc vào nguồn khí tự nhiên và quy trình hóa lỏng được sử dụng.
5. Nhiên liệu LNG so với dầu nhiên liệu: LNG có tốt hơn dầu diesel không?
So với dầu nhiên liệu diesel, LNG mang lại một số lợi thế. LNG tạo ra lượng khí thải thấp hơn đáng kể khi đốt cháy, bao gồm:
- Giảm 20–30% lượng CO2
- Giảm 15-25% tổng lượng khí nhà kính
- Giảm 90% lượng NOx
- Giảm 99% lượng SOx
- Hầu như không có hạt vật chất (PM)
Động cơ LNG cũng êm hơn.
Tuy nhiên, LNG có mật độ năng lượng thấp hơn dầu diesel, do đó, sử dụng LNG làm nhiên liệu thay thế cho vận chuyển sẽ cần nhiều nhiên liệu hơn và do đó cần thùng nhiên liệu lớn hơn để đạt được cùng phạm vi.
6. Ưu điểm và nhược điểm của nhiên liệu LNG là gì?
Những lợi thế chính của việc sử dụng LNG làm nhiên liệu bao gồm giảm phát thải và khả năng cạnh tranh về chi phí. Ngoài ra, còn có một mạng lưới các cơ sở tiếp nhiên liệu LNG toàn cầu đã được thiết lập và liên tục phát triển.
Những bất lợi của việc sử dụng LNG làm nhiên liệu cho tàu bao gồm nhu cầu về thiết bị chuyên dụng, đào tạo và khả năng phát thải khí mê-tan.
Phát thải khí mê-tan xảy ra khi khí mê-tan chưa cháy hết, một loại khí nhà kính mạnh, thoát ra ngoài khí quyển. Động cơ nhiên liệu kép hiện đại sẽ giảm thiểu vấn đề này. Tùy thuộc vào loại động cơ và tải trọng, bạn có thể giảm phát thải khí mê-tan tới 65% bằng cách nâng cấp động cơ hiện có của tàu.
7. LNG có thân thiện với môi trường không?
LNG đốt sạch hơn nhiên liệu hàng hải truyền thống, nhưng nó vẫn là nhiên liệu hóa thạch. BioLNG, là LNG được sản xuất từ chất thải hữu cơ hoặc sinh khối, có thể được coi là một giải pháp thay thế bền vững hơn so với LNG từ nhiên liệu hóa thạch vì nó có lượng khí thải carbon thấp hơn. Tuy nhiên, việc sản xuất và đốt bioLNG vẫn thải ra một số khí nhà kính. LNG có thể được coi là nhiên liệu bắc cầu trong quá trình chuyển đổi sang các nhiên liệu thay thế như metanol và amoniac, vốn vẫn chưa được phổ biến rộng rãi trên quy mô lớn.
8. LNG có phải là nhiên liệu của tương lai không?
LNG vừa là vừa không phải là nhiên liệu của tương lai. Nó cho phép giảm lượng khí thải nhà kính và giảm các chất ô nhiễm không khí có hại khác so với dầu nhiên liệu, nhưng nó vẫn là nhiên liệu hóa thạch. Nhiên liệu tương lai bền vững rất quan trọng đối với quá trình khử cacbon hàng hải, nhưng chi phí hiện tại, nguồn cung hạn chế và cơ sở hạ tầng không đầy đủ đang là thách thức đối với các nhà khai thác. Điều này mang lại cho LNG một vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi của ngành vận tải biển sang một tương lai không carbon.
Khi ngày càng nhiều cảng phát triển cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu LNG và ngày càng nhiều tàu được đóng bằng hệ thống nhiên liệu LNG, việc sử dụng LNG làm nhiên liệu thay thế cho vận tải biển dự kiến sẽ tăng lên. LNG được coi là bước đệm trên con đường khử cacbon khi ngành công nghiệp đang tiến gần hơn đến việc sử dụng các nhiên liệu tương lai thực sự như methanol và amoniac.
9. Vấn đề của LNG là gì?
Có hai vấn đề chính khi sử dụng LNG làm nhiên liệu. Thứ nhất, cần có thiết bị chuyên dụng và đào tạo để xử lý LNG an toàn. Thứ hai, LNG chủ yếu là mê-tan, và khi được đốt cháy làm nhiên liệu, mê-tan chưa cháy hết có thể thoát ra khí quyển. Hiện tượng này được gọi là trượt mê-tan và có thể làm giảm lợi ích môi trường của LNG vì mê-tan là một loại khí nhà kính mạnh.
10. LNG thường được mô tả là nhiên liệu chuyển tiếp. Điều này có nghĩa là gì?
LNG thường được mô tả là nhiên liệu chuyển tiếp vì nó cung cấp một bước khởi đầu tốt đẹp hướng tới các loại nhiên liệu thay thế khác. Nhiên liệu bền vững sẽ rất quan trọng đối với quá trình khử cacbon hàng hải, nhưng chi phí hiện tại, nguồn cung hạn chế và cơ sở hạ tầng không đầy đủ có thể khiến chúng trở thành một lựa chọn đầy thách thức đối với các nhà khai thác.
Chuyển đổi sang LNG là một bước đi cụ thể hướng tới quá trình khử cacbon mà các chủ tàu có thể thực hiện ngay hôm nay, giúp họ giảm lượng khí thải và tuân thủ các quy định ngày càng nghiêm ngặt. Việc chuyển đổi này cũng mở ra khả năng sử dụng bioLNG và cuối cùng là metan tổng hợp.
11. Lượng khí thải CO2 từ LNG là bao nhiêu?
Khi đốt LNG, lượng CO2 thải ra ít hơn khoảng 20–30% so với các loại nhiên liệu hàng hải truyền thống như dầu nhiên liệu nặng (HFO). Mức giảm CO2 chính xác phụ thuộc vào các yếu tố như loại động cơ, điều kiện vận hành và thành phần cụ thể của nhiên liệu LNG. Việc đốt LNG thải ra khoảng 2,75 kg CO2 trên mỗi kg nhiên liệu, trong khi HFO thải ra khoảng 3,15 kg. Mặc dù có một số lo ngại về lượng khí thải mê-tan, nhưng các công nghệ động cơ LNG mới nhất và các phương pháp tối ưu trong xử lý và lưu trữ LNG có thể giúp giảm thiểu vấn đề này. Ngoài ra, việc sử dụng BioLNG, được sản xuất từ chất thải hữu cơ, có thể giúp giảm thêm lượng khí thải carbon của các tàu sử dụng LNG làm nhiên liệu. Mặc dù LNG không phải là nhiên liệu không carbon, nhưng nó giúp giảm đáng kể lượng khí thải CO2 so với các loại nhiên liệu hàng hải truyền thống. Điều này giúp LNG đóng một vai trò quan trọng trong nỗ lực khử cacbon của ngành vận tải biển cho đến khi các loại nhiên liệu thay thế hoàn toàn có thể tái tạo được phổ biến rộng rãi hơn.
12. Lượng khí thải trong vòng đời của LNG là bao nhiêu?
Lượng khí thải trong vòng đời của LNG phụ thuộc vào các yếu tố như lượng khí thải mê-tan trong quá trình sản xuất và vận chuyển, các nguồn năng lượng được sử dụng để hóa lỏng và hiệu suất động cơ.
LNG tạo ra ít hơn 20–30% CO2 khi đốt so với dầu nhiên liệu nặng, nhưng lượng khí thải mê-tan có thể làm giảm lợi ích này. Các nhà sản xuất động cơ như Wärtsilä đã và đang nỗ lực để giảm lượng khí thải mê-tan. Kể từ năm 1993, lượng khí thải mê-tan từ động cơ nhiên liệu kép Wärtsilä đã giảm khoảng 90%, từ 16 gam trên mỗi kilowatt giờ (kWh) xuống còn dưới 2 gam hiện nay. Wärtsilä đang nỗ lực để giảm lượng khí thải mê-tan hơn nữa, xuống dưới 1 gam trên mỗi kWh. Khi vận hành động cơ ở tải tối ưu, lượng khí thải mê-tan hiện có thể ở mức tối thiểu.
Trong khi Wärtsilä đang tập trung vào việc giảm lượng khí thải từ bể chứa đến luồng khí (wake) thông qua việc phát triển động cơ, các nhà sản xuất đang nỗ lực giảm thiểu lượng khí thải từ giếng đến bể chứa. Họ đang thực hiện điều này bằng cách đầu tư vào thu giữ carbon, sử dụng năng lượng tái tạo để khử carbon cho các quy trình tiêu tốn nhiều năng lượng như hóa lỏng, và giám sát chặt chẽ các đường ống phát thải.
Ngành vận tải biển chỉ đóng góp 2% lượng khí thải CO2 toàn cầu nhưng chiếm 12% lượng khí thải SOx và 13% lượng khí thải NOx. Việc chuyển sang sử dụng LNG làm nhiên liệu thay thế cho vận tải biển giúp giảm phát thải trên diện rộng, cắt giảm 85–90% lượng khí thải NOx, giảm lượng khí thải dạng hạt và loại bỏ hoàn toàn lượng khí thải SOx.
13. Triển vọng về nguồn cung LNG là gì?
Thị trường LNG toàn cầu dự kiến sẽ tăng trưởng đáng kể trong những năm tới, nhờ nhu cầu ngày càng tăng đối với các nguồn năng lượng sạch hơn. Theo báo cáo của Shell, thương mại LNG toàn cầu dự kiến sẽ tăng 21% vào năm 2025 so với mức năm 2020. Việc mở rộng cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu LNG, với 235 cảng cung cấp dịch vụ tiếp nhiên liệu LNG vào năm 2025, đang giúp ngành vận tải biển dễ dàng tiếp cận LNG hơn.
14. Tàu chở LNG có sử dụng LNG làm nhiên liệu không?
Nhiều tàu chở LNG hiện đại sử dụng LNG làm nhiên liệu cho hệ thống đẩy tàu và phát điện phụ trợ. Những tàu này thường được gọi là tàu chở LNG chạy bằng nhiên liệu LNG. Khi các tàu chở LNG mới hơn gia nhập thị trường và các tàu cũ dần bị loại bỏ, tỷ lệ tàu chở LNG sử dụng LNG làm nhiên liệu dự kiến sẽ tăng lên. Điều này là do ba lý do chính:
Hiệu suất nhiên liệu: Động cơ nhiên liệu kép hiện đại được sử dụng trên tàu chở LNG có thể hoạt động hiệu quả trên cả LNG và nhiên liệu hàng hải truyền thống như HFO, mang lại sự linh hoạt trong việc lựa chọn nhiên liệu và tối ưu hóa mức tiêu thụ nhiên liệu.
Lợi ích về môi trường: Bằng cách đốt LNG thay vì nhiên liệu hàng hải truyền thống, tàu chở LNG có thể giảm đáng kể lượng khí thải SOx, NOx và PM. Điều này giúp chủ tàu tuân thủ các quy định về môi trường ngày càng nghiêm ngặt, chẳng hạn như ngưỡng lưu huỳnh toàn cầu của Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO).
Quản lý khí bay hơi: Tàu chở LNG được thiết kế để vận chuyển khí tự nhiên hóa lỏng ở nhiệt độ cực thấp. Mặc dù được cách nhiệt tiên tiến, một lượng LNG chắc chắn sẽ bay hơi trong quá trình vận chuyển, tạo ra khí bay hơi. Bằng cách sử dụng khí bay hơi này làm nhiên liệu, tàu chở LNG ngăn không cho khí này thoát ra khí quyển.
15. Có bao nhiêu tàu sử dụng LNG làm nhiên liệu?
Năm 2024, có hơn 2.400 tàu được trang bị để vận hành bằng LNG trên toàn cầu, cùng với 1.000 tàu chạy bằng LNG đang được đặt hàng. Trong số này bao gồm hơn 20 tàu du lịch – nhiều tàu trong số đó đang sử dụng các giải pháp LNG của Wärtsilä – cũng như tàu chở dầu, tàu container và phà RoRo.
Nội dung liên quan được chọn lọc kỹ lưỡng: Khám phá Francisco chạy bằng LNG – phà cao tốc nhanh nhất thế giới.
16. Tại sao LNG lại là một triển vọng hấp dẫn như một nhiên liệu hàng hải thay thế?
LNG là một nhiên liệu hàng hải thay thế hấp dẫn vì nó có tác động môi trường thấp hơn so với HFO. Nó tạo ra ít khí thải SOx, NOx và bụi mịn hơn đáng kể, giúp tàu thuyền đáp ứng các quy định nghiêm ngặt hơn. Sử dụng LNG làm nhiên liệu cũng có thể giảm 20–30% lượng khí thải CO2 so với dầu nhiên liệu nặng.
Ngoài ra, LNG có giá thành cạnh tranh và ngày càng phổ biến trên toàn thế giới, với số lượng cảng tiếp nhiên liệu ngày càng tăng. Khi ngành vận tải biển đang tìm cách khử cacbon, LNG được coi là nhiên liệu chuyển tiếp khả thi cho đến khi các nhiên liệu thay thế như metanol xanh và amoniac xanh không chứa cacbon trở nên phổ biến rộng rãi.
17. LNG có phải là tương lai của ngành vận tải biển?
LNG đã và đang đóng một vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi sang nhiên liệu sạch hơn của ngành vận tải biển. Lượng khí thải thấp hơn và tính sẵn có ngày càng tăng khiến hệ thống nhiên liệu LNG trở thành một lựa chọn hấp dẫn đối với nhiều chủ tàu.
Trong bối cảnh ngành vận tải biển đang nỗ lực hướng tới mục tiêu của IMO là giảm ít nhất 50% lượng khí thải nhà kính vào năm 2050, LNG được coi là nhiên liệu chuyển tiếp, mở đường cho việc áp dụng các nhiên liệu thay thế như methanol xanh và amoniac xanh không carbon. Điều này khiến việc đầu tư vào công nghệ động cơ nhiên liệu kép linh hoạt trở thành con đường an toàn nhất, sử dụng LNG như bước đầu tiên hướng tới một tương lai không carbon.
Nguồn: tổng hợp từ internet
