.jpg)
Ученые из Наньянского технологического университета в Сингапуре и Технического университета Дании представили одно из наиболее масштабных исследований, посвященных оценке метанола как альтернативы привычному судовому топливу.
Обеспечивая более 80% мировой торговли, судоходство остается источником почти 3% мировых выбросов CO2. Международная морская организация требует сократить их на 70% к 2040 году и полностью устранить к концу века, однако переход на новые виды топлива осложнен тем, что существующий флот спроектирован под тяжелые нефтяные фракции. Любое решение должно быть технически совместимым, безопасным и экономически оправданным.
В этом контексте метанол выглядит одним из наиболее эффективных решений. В отличие от водорода или аммиака, он сохраняет жидкое состояние при нормальных условиях, что упрощает хранение и бункеровку. При его сгорании практически отсутствуют выбросы серы, а объем оксидов азота и твердых частиц снижается многократно. Помимо этого, метанол может производиться из самых разных источников, включая природный газ, биомассу и даже углекислый газ, улавливаемый из атмосферы.
Ученые проанализировали такие производственные цепочки, как метанол из природного газа, биометанол, получаемый из растительных остатков вроде пальмовых листьев или кукурузных стеблей, и электрометанол, синтезируемый из водорода и CO2 при использовании возобновляемых источников энергии. В качестве базы для сравнения использовался низкосернистый судовой мазут.
Полученные результаты оказались довольно выразительными. Метанол из природного газа продемонстрировал гораздо более чистое сгорание, однако при анализе полного жизненного цикла его углеродный след был выше примерно на 9%, если сравнивать с низкосернистым мазутом. Биометанол и электрометанол, напротив, позволили сократить выбросы на 50-80%. Величина зависит от вида сырья и способа получения CO2. Наиболее убедительный результат показали варианты, в которых углекислый газ имеет биогенное происхождение или добывается из атмосферы. В этих случаях углеродный цикл фактически замыкался.
Ученые также выяснили, что экологические преимущества метанола не ограничиваются климатом. Снижение выбросов серы, сажи и оксидов азота приводит к заметному улучшению качества воздуха в портовых зонах. Модельные расчеты показывают, что переход на метанол способен уменьшить риск респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний.
С точки зрения использования природных ресурсов метанол также выглядит перспективно. Его производство требует значительно меньше невозобновляемого сырья. Таким образом, нагрузка на ресурсную базу снижается до 90%, если сравнивать с привычным топливом.
Ключевым препятствием остается экономический аспект. Полный жизненный цикл судна на метаноле пока обходится примерно на 5% дороже, чем эксплуатация судна на ископаемом топливе, из-за повышенных капитальных затрат на оборудование и высокой волатильности цен на само топливо. Однако при включении в расчеты внешних эффектов (ущерба природе, климату и здоровью) ситуация меняется принципиально. Используя методику социального анализа затрат жизненного цикла, ученые перевели экологические и социальные последствия в денежный эквивалент. В результате в 86% вероятностных сценариев метанол оказывается экономически предпочтительнее мазута, если учитывать реальные общественные издержки.
Масштабируемость производства также остается в числе главных проблем. Даже если задействовать все сельскохозяйственные отходы, объем биометанола покроет не более 10-12% потребностей мирового флота. Остальной объем должен обеспечивать электрометанол, который напрямую зависит от развития дешевой возобновляемой энергетики и технологий улавливания CO2.
