May 6, 2025
Глобальный центр морской декарбонизации (GCMD) провел всестороннюю оценку жизненного цикла (LCA), количественно определяющую потенциал бортовых систем улавливания углерода (OCCS) для сокращения выбросов парниковых газов в судоходстве. Исследование, получившее название COLOSSUS, что расшифровывается как улавливание углерода, выгрузка, хранение на суше, утилизация и постоянное хранение, предлагает глубокий анализ выбросов парниковых газов и затрат, связанных с OCCS по всей цепочке создания стоимости углерода. Этот анализ учитывает выбросы от производства топлива, его транспортировки и использования, до улавливания CO2 на борту судна и его окончательной утилизации или хранения.
Оценки жизненного цикла позволяют проводить эквивалентное сравнение различных мер по декарбонизации. Такое сравнение может помочь судовладельцам принимать обоснованные решения о внедрении тех или иных решений, основываясь на их чистом эффекте сокращения выбросов по всей цепочке создания стоимости углерода. Комплексная количественная оценка выбросов гарантирует, что внедрение OCCS не приведет к непреднамеренному увеличению выбросов в смежных секторах из-за решений, принятых на последующих этапах. Хотя оценки жизненного цикла доступны для самих технологий улавливания углерода на суше, оценки общих выбросов парниковых газов от развертывания этих решений на борту судов по всем связанным цепочкам создания стоимости ограничены.
Полная оценка требует включения выбросов от скважины до бака (WtT) для топлива, выбросов от бака до кильватера (TtW) на борту, включая те, что связаны с работой OCCS, последующих выбросов от транспортировки уловленного CO2 и тех, что связаны с постоянным хранением или его утилизацией. В исследовании GCMD использовались выбросы парниковых газов WtT на уровне 93,3 гCO2экв/МДж для тяжелого мазута (HFO) в качестве базового уровня для сравнения с другими сценариями. Были изучены пять технологий OCCS, шесть вариантов судового топлива и три сценария после улавливания.
Кроме того, среди технологий OCCS в исследовании рассматривались различные сценарии после улавливания с использованием традиционной системы OCCS на основе моноэтаноламина (MEA), поскольку она является наиболее зрелой из технологий OCCS в отрасли. Исходя из практических ограничений хранения больших количеств жидкого CO2 на борту судов, исследование также предполагало 40% валового улавливания углерода для всех рассмотренных сценариев, что соответствует отраслевым рекомендациям.
Ключевые выводы показывают, что развертывание традиционной системы OCCS на основе MEA может привести к снижению выбросов парниковых газов WtW на 29% для судна, работающего на тяжелом мазуте. Замена тяжелого мазута биотопливом представляет собой многообещающую стратегию для максимального сокращения выбросов парниковых газов. Экономия выбросов WtW для судна, использующего OCCS на основе MEA, варьируется от 69% до 121% при использовании био-СПГ и биодизеля из отработанного кулинарного масла соответственно. Среди оцененных сценариев после улавливания наиболее эффективным является связывание уловленного CO2 в бетоне. Такой подход может увеличить экономию выбросов парниковых газов с 29% до 60% по всей цепочке создания стоимости углерода за счет частичного замещения потребности в углеродоемком цементе в береговых применениях. Транспортировка и постоянное хранение уловленного CO2 после улавливания добавляют минимальные выбросы, примерно 1% к выбросам WtW судна, использующего OCCS на основе MEA, при транспортировке уловленного CO2 на 1000 км. Уловленный CO2 также может быть использован для производства е-метанола с использованием возобновляемой электроэнергии, что позволяет судну, потребляющему этот е-метанол, заявить о 17% экономии выбросов парниковых газов. Стоимость предотвращенного выброса углерода для OCCS с постоянным хранением составляет от 269 до 405 долларов США за тонну CO2 при 40% валового улавливания на танкере типоразмера MR, учитывая полномасштабную, серийную установку системы OCCS с полной рекуперацией тепла.
Технологии OCCS являются полезным инструментом для судов в достижении целей Международной морской организации (IMO) по выбросам парниковых газов. На 83-й сессии Комитета по защите морской среды (MEPC), состоявшейся с 7 по 11 апреля 2025 года, были утверждены проекты правил по среднесрочным мерам в соответствии со Стратегией IMO по сокращению выбросов парниковых газов с судов, опубликованной в 2023 году. Для судов валовой вместимостью 5000 тонн и более, совершающих международные рейсы, будет регулироваться интенсивность выбросов парниковых газов от используемого топлива (GFI), то есть выбросы парниковых газов на единицу энергии используемого топлива. Кроме того, были установлены постепенно ужесточающиеся целевые показатели GFI на период 2028–2035 годов. Определены два уровня целевых показателей интенсивности выбросов парниковых газов: «базовый целевой показатель», направленный на достижение амбициозного уровня к 2050 году, и «целевой показатель прямого соответствия», которого каждое судно должно стремиться достичь. Если GFI превышает базовый целевой показатель, генерируются два дефицита: один соответствует выбросам парниковых газов, превышающим «базовый целевой показатель», с учетом 380 долларов США за тонну CO₂ (Уровень 2), а другой — выбросам парниковых газов между «базовым целевым показателем» и «целевым показателем прямого соответствия», с учетом 100 долларов США за тонну CO₂ (Уровень 1). Если GFI находится между базовым и прямым целевыми показателями, возникает дефицит, соответствующий выбросам парниковых газов, превышающим «целевой показатель прямого соответствия», по цене 100 долларов США за тонну CO₂ (Уровень 1). Если GFI ниже целевого показателя прямого соответствия, судно получает единицы излишка соответствия, которые могут быть переданы другому судну для балансировки его дефицита по «базовому целевому показателю» или сохранены для использования в течение двух последующих календарных лет. Дефицит соответствия должен рассчитываться по соответствующим уровням и выплачиваться в Фонд чистого нуля IMO. Судно с GFI ниже целевого показателя прямого соответствия получит единицы излишка (SU), которые могут быть переданы другим судам или сохранены для использования в последующие отчетные годы.
Хотя недавно сформулированная нормативная база не уточняет, как OCCS способствует снижению GFI, она, тем не менее, предлагает структурированную основу для оценки потенциала OCCS в оказании помощи судовладельцам и операторам в управлении их портфелем выбросов. Рассчитывая сокращение выбросов от OCCS на основе количества CO₂, которое система удаляет на единицу энергии топлива (в гCO₂экв/МДж), с использованием подхода WtW, можно получить «эквивалентный» GFI. Это предполагает, что OCCS является альтернативной технологией или «эквивалентом» согласно правилу 4 Приложения VI Конвенции МАРПОЛ, которое помогает судам соответствовать экологическим требованиям. Расширяя эту концепцию, исследование показывает, что GFI судна, работающего на тяжелом мазуте и использующего OCCS с улавливанием MEA и 40% валовой степенью улавливания, остается ниже целевых показателей прямого соответствия с 2028 по 2032 год. Для достижения соответствия до 2035 года биодизель можно постепенно смешивать с тяжелым мазутом.
Суда, работающие на СПГ и оснащенные OCCS, могут поддерживать эквивалентный GFI ниже целевого показателя прямого соответствия до 2035 года, что подчеркивает положительную синергию между СПГ и OCCS. При полной замене ископаемого топлива его биоаналогами (биодизель вместо тяжелого мазута и био-СПГ вместо ископаемого СПГ), OCCS может снизить GFI настолько, что судно будет соответствовать более строгим целевым показателям 2040 года.
Профессор Линн Лу, генеральный директор GCMD, говорит, что по мере того, как мы сталкиваемся с растущим числом решений по декарбонизации, охватывающих различные отрасли и цепочки создания стоимости, в сочетании с проблемами количественной оценки и выяснения потоков углерода от источника до поглотителя, включая его повторное использование, возникает острая необходимость в сопоставимых средствах для понимания их чистого эффекта сокращения выбросов.
