Аммиак – новое топливо для судовых двигателей

В настоящее время суда потребляют в год около 300 млн тонн нефтепродуктов и выбрасывают в атмосферу 3-4 % CO2 от общего количества, вызванного человеческой деятельностью. В то же время торговый флот играет фундаментальную роль в мировой экономике, перевозя более 80 % всех грузов.

Сравнение выбросов SOх с круизных судов и автомобилей в европейских портах
В 1973 году ИМО (Международная морская организация) приняла Международную конвенцию по предотвращению загрязнения с судов (МАРПОЛ – International Convention for the Prevention of Pollution from Ships, MARPOL 73/78), которая была дополнена Протоколами 1978 и 1997 годов и постоянно обновляется соответствующими поправками. Конвенция МАРПОЛ касается загрязнения с судов нефтью, вредными жидкими веществами, перевозимыми наливом, вредными веществами, перевозимыми по морю в упакованном виде, сточными водами, мусором, а также предотвращения загрязнения воздуха с судов. МАРПОЛ внес большой вклад в значительное снижение загрязнения окружающей среды в результате международного судоходства и применяется к 99 % мирового торгового тоннажа. Первым шагом стало ограничение выбросов в атмосферу оксида серы (SOx) и оксидов азота (NOx), образовывающихся при сгорании топлива в судовых энергетических установках. Правила по предотвращению загрязнения воздуха с судов – Приложение VI МАРПОЛ (вступило в силу 19 мая 2005 г.), устанавливают определенные зоны контроля выбросов оксида серы (SOx) с более строгим контролем выбросов серы и зоны контроля выбросов оксидов азота (NOx) для стандартов выбросов NOx уровня III (Emission Control Areas for Sulphur Oxides, Nitrogen Oxides). Emission Control Areas (ECA) представляют собой либо зоны контроля выбросов серы (SECA), либо выбросов оксидов азота (NECA). В соответствии с Правилами ИМО согласно Приложению VI к МАРПОЛ в настоящее время все зоны контроля выбросов (ECA) имеют ограничения по выбросам SOx (SECA) и ограничения по выбросам NOx (NECA). В настоящее время установлены следующие ECA:
• Baltic Sea & North Sea (Балтийское и Северное моря). • North American Area (Североамериканский район). Включает прибрежные районы США, включая Гавайские острова, и Канады. • U.S. Caribbean Sea Area (карибские острова США). • Mediterranean Sea (Средиземное море). • Canadian Arctic & Norwegian Sea (Канадская Арктика и Норвежское море). Вступило в силу 1 марта 2026 года. Кроме того, ИМО рассматривает North-East Atlantic Ocean (Северо-Восточную часть Атлантики) как потенциальную ECA в обозримом будущем. Ряд стран, включая КНР, Южную Корею, Австралию и Мексику, уже выдвинули предложения о включении своих территориальных вод в зоны ECA. 
*** Судно, построенное 1 января 2016 года или после этой даты и эксплуатируемое в этих районах контроля выбросов, должно соответствовать нормам NOx уровня III, изложенным в правиле 13.5 Приложения VI к МАРПОЛ. **** Судно, построенное 1 января 2021 года или после этой даты и эксплуатирующееся в этих районах контроля выбросов, должно соответствовать нормам NOX уровня III, изложенным в правиле 13.5 Приложения VI к МАРПОЛ. Зоны ECA
В пределах ECA максимальное содержание серы в судовом топливе не должно превышать 0,1 %, в то время как за их пределами допускается до 0,5 %. А ведь автор еще помнит «старые добрые времена», когда ему приходилось работать на тяжелом топливе с содержанием серы аж 4,5 %!
Требования ИМО к содержанию серы в судовом топливе
За пределами SECA суда, построенные в 2010 году или ранее, по выбросам NOx должны соответствовать не менее, чем Tier I, а построенные в 2011 году или позже – Tier II. Если выбросы согласно Tier I и Tier II достигаются путем конструктивной доработки двигателей, то достичь Tier III можно только путем специальной обработки выпускных газов. При использовании скрубберов в ECA можно применять и более сернистое топливо. В скруббере выхлопные газы орошаются водой (забортной или пресной), которая поглощает окислы серы и частично окислы азота с образованием кислот, а также сажу, которая собирается в шламовой цистерне. Отработавшая вода сбрасывается за борт, если это допускает местное законодательство (открытый цикл), или после нейтрализации щелочью и очистки от сажи возвращается в процесс (замкнутый цикл), при этом обычно используется пресная вода.Скруббер открытого циклаСкруббер закрытого циклаСтратегия ИМО в борьбе с выбросами парниковых газов GHGСуда с двухтопливными дизелями, работающими на СПГ (сверху вниз): корабль береговой охраны «Turva» (Финляндия), ледокол «Polaris» (Финляндия), круизный лайнер «Costa Smeralda»Everllence B&W ME-GIЛинейка дизелей Everllence B&W ME-GI«Stena Germanica»Everllence B&W ME-LGIM на испытательном стендеЛинейка дизелей Everllence B&W ME-LGIMСравнение массы и объема ископаемого топлива и сжиженного водородаСравнение характеристик топлива