Következő generációs környezetbarát hajós üzemanyagforrások

Egyre népszerűbb a hajózási üzemanyagforrások (hidrogéntől és a metanoltól a bioüzemanyagokon át az elektromos áramig) következő generációja.

A biodízel sültkrumpliszagát lassan el is felejtjük, az aktuális téma a alternatív üzemanyagforrások használata – és nem csak a hajózásban. Definíció szerint az alternatív üzemanyagok környezetbarátak, költséghatékonyak és megújulóak. A technológia előnyei a kisebb szennyezés, a kevesebb üvegházhatású gáz kibocsátás, valamint a tisztább tengerek és égbolt.

A Nemzetközi Tengerészeti Ipari Szövetségek Tanácsa (International Council of Marine Industry Associations) által megrendelt „Útvonalak a meghajtás dekarbonizációjához a szabadidős hajózási iparban” című jelentés szerint a szabadidős hajók a globális üvegházhatású gázok kibocsátásának kevesebb mint tizedét adják; azonban egyértelmű, hogy olyan iparágról van szó, amely hajlandó befektetni a természeti erőforrások megőrzésébe. Ennek érdekében az érdekelt felek összefogtak, hogy a hagyományos fosszilis tüzelőanyagok negatív hatásainak további csökkentésére irányuló módszereket keressenek.

Jelen tudásunk szerint két út vezet a hosszú távú, zöldebb üzemanyag-megoldásokhoz: az első a fenntartható hagyományos tengeri tüzelőanyagokat foglalja magában, a másik pedig az olyan innovatív új üzemanyagforrásokra támaszkodik, mint a hidrogén. A Nemzeti Tengerészeti Gyártók Szövetsége (National Marine Manufacturers Association) szerint a fenntartható tengeri tüzelőanyagok a következő évtizedben a legmegfelelőbb energiaforrást jelentik. Jó hír, hogy ezek az üzemanyagok kompatibilisek (vagy könnyen azzá tehetők) a már használatban lévő mintegy 30 millió szabadidős hajóval. Ezek széles körű elterjedése potenciálisan a szén-dioxid-kibocsátás jelentős mértékű csökkenését jelentheti.

2024 júliusában az NMMA és számos partner – köztük a Suzuki Marine és a Hyperfuels – kísérleti programot indított a floridai Panhandle-ben található St. Andrews Marinában: a kikötő hagyományos benzinjét egy 93-as oktánszámú, etanolmentes prémium benzinnel, a Purfuel-lel helyettesíti, amelyet a texasi székhelyű Hyperfuels nevű cég gyárt. A Purfuel alkoholmentes, magas oktánszámú, megújuló tartalmú keverék, amelyet a magas fehérjetartalmú állati takarmányok előállításához használt kukorica maradék keményítőjéből nyernek (a keményítőt elválasztják a szemtől, hogy energiasűrű folyadékokat hozzanak létre). Kifejezetten az etanolmentes benzinpiacra tervezték, és akár 30 százalékkal is jobban csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást, mint a 10 százalékos etanolt tartalmazó hasonló üzemanyagok. És bár a hosszú távú tesztelés még folyamatban van, az első eredmények szerint a teljesítmény és az üzemanyag-fogyasztás legalább olyan jó – ha nem valamivel jobb –, mint a hagyományos kőolaj alapú benzin esetében.

Ám az etanol és keverékei ugyan önmagukban is alternatív üzemanyagok, de károsíthatják a hajók üzemanyagrendszerét. Szükség van tehát etanolmentes alternatívá(k)ra. Napjainkban a Hyperfuels termék gallononként 4,77 dollárba kerül, míg a standard etanolmentes benzin gallononként közel 5 dollárt kóstál. A spektrum másik végén a világ legnagyobb sporthorgászhajójának (Special One, 171 láb) tulajdonosai jelentették be, hogy a hajót HVO100-zal, egy fosszilis üzemanyagoktól mentes, hidrogénezett növényi olajjal tervezik üzemeltetni, amely több mint 90 százalékkal csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást a hagyományos dízelolajhoz képest. A HVO-t élelmiszeripari hulladékból állítják elő, 100 százalékban megújuló és életútja nyomon követhető.

1839-ben Sir William Grove megalkotta az első üzemanyagcellát – amely hidrogén és oxigén kombinálásával áramot termelt –, amelynek egyetlen mellékterméke a víz volt. Ez Grove gázakkumulátoraként vált ismertté. Az üzemanyagcellák káros melléktermékek, például szén-dioxid és más szennyező anyagok képződése nélküli működtetésének képessége miatt a hidrogén már jó ideje a figyelem középpontjába került a hajózási világban, és számos nagy horderejű projekt valós időben indult. Május elején a holland Feadship hajógyár bemutatta a Project 821 néven ismert első üzemanyagcellás szuperjachtot. Ugyanakkor kihívások még akadnak szép számmal, például meg kell változtatni a biztonsági előírást, hogy az minden szinten tartalmazzon biztonságos hidrogéntárolási lehetőséget (ehhez dupla falú kriogén tárolótartályra van szükség erre a célra kijelölt helyen). Emellett a hidrogén körülbelül tízszer annyi helyet igényel, mint a hagyományos dízelüzemanyag. A technológia így is egyértelműen előnyös: jobb levegőminőség, tisztább tengerek és a teljesítmény jelentős csökkenésének hiánya. További előnyök az alacsonyabb karbantartási- és üzemanyagköltségek, különösen mivel a bioüzemanyagok és az olyan alternatívák, mint a hidrogén, egyre elérhetőbbé válnak a hajósok számára.

A hidrogénezett növényi olaj hasonlósága az úgynevezett fosszilis dízel üzemanyaghoz azt jelenti, hogy valódi helyettesítő, nem igényel módosításokat a motoron vagy az üzemanyagrendszeren. Káros hatások nélkül keverhető a hagyományos dízellel is. Ezen okok és más okok miatt a német MTU motorgyártó jóváhagyta a népszerű 2000-es és 4000-es sorozatú hajómotorokban való használatát. „A HVO fenntartható dízel ma már bármelyik motorunkban használható” – mondta Denise Kurtulus, a Rolls-Royce Power Systems, az MTU anyavállalatának globális tengerészeti alelnöke. Míg Kurtulus a metanol üzemanyagot tartja a tisztább kibocsátások hosszú távú céljának, a HVO-t az energiaátmenet nyerő megállójának tartja. „Nem ugorhatunk csak úgy fejest a metanol használatába, de azt megtehetjük, hogy elkezdjük használni a HVO-t, ami 90 százalékkal csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást.” A Feadship és az Azimut-Benetti olyan jachtokat tervezett, amelyek kizárólag az új bioüzemanyaggal működnek.

A meghatározó alternatív üzemanyagok

Biodízel: növényi olajokból, állati zsírokból vagy újrahasznosított éttermi zsírból készült, tisztán égő üzemanyag. Hasonló fizikai tulajdonságokkal rendelkezik, mint a kőolaj alapú dízel, és azzal keverhető. Három minősége létezik: a B5 5 százalék biodízel és 95 százalék kőolaj alapú dízel keveréke, amely általában olcsóbb, mint más keverékek. A B20 20 százalék biodízel, amely általában drágább, mint a B5, de olcsóbb, mint a tiszta biodízel, míg a B99/B100 tiszta vagy nem szerves biodízelként ismert, amely általában a három keverék közül a legdrágább.

Etanol: kukoricából és más növényi alapú anyagokból készült, megújuló üzemanyag. Az Egyesült Államokban a benzin több mint 98 százaléka tartalmaz némi etanolt, általában 10 százalék etanol/90 százalék benzin keverékben, amelyet E10-nek neveznek. Az etanol tiszta formájában is használható, amelyet találóan „E100”-nak neveznek.

Propán: más néven cseppfolyósított kőolajgáz, nem mérgező, színtelen gáz, amelyet általában sűrítenek és folyékony halmazállapotban tárolnak. Kaphatóak átalakító készletek a benzinmotorok propánnal való működéséhez.

További fenntartható üzemanyag például a metanol, amely sokoldalú, megfizethető alternatívája a benzin alapú üzemanyagoknak. A biobutanol – amelyet biomassza-alapanyagokból állítanak elő – egy másik alternatíva, akárcsak a napelemekből termelt áram.

A legelterjedtebb bioüzemanyagok

Hidratált növényi olaj: megújuló dízelüzemanyag, amelyet növényi olajból és hidrogénből állítanak elő. Több mint 90 százalékkal csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást a hagyományos dízelüzemanyaghoz képest. Etanolmentes, vagyis hosszabb eltarthatósági idővel rendelkezik. Csökkenti az etanol alapú üzemanyagok által okozott károkat az üzemanyagrendszerekben is.

Purfuel: magas fehérjetartalmú állati takarmányok előállításához használt kukoricából származó maradék keményítőből nyerik ki. Akár 30 százalékkal is csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást a 10 százalék etanolt tartalmazó hasonló üzemanyagokhoz képest.

Biodízel: tiszta égésű üzemanyag növényi olajokból, állati zsírokból vagy újrahasznosított éttermi zsírból. Keverhető kőolaj alapú dízelolajjal.