(Foto courtesy ABS, American Bureau of Shipping)
Il 98,8% della flotta mpndiale, secondo un rapporto dell'UNCTAD, funziona ancora con combustibili fossili
City Plaza Drive, Spring,Texas. Importante analisi sul metanbolo di Quaim Choudhury, Senior Managing Principal Engineer presso ABS che afferma: “Con oltre il 90% del PIL globale ora coperto da un obiettivo di zero emissioni nette, il crescente consenso per affrontare il cambiamento climatico è pari solo a una comprensione più profonda dell'immensità della sfida. Per l'industria navale, c'è una reale urgenza di invertire la crescita delle emissioni del 20% dell'ultimo decennio e iniziare il compito essenziale, ma costoso di decarbonizzare la flotta globale”.
Per l'ingegnere capo di ABS, la prima sfida è quella di superare l'enorme inerzia di una flotta che invecchia, con un'età media delle navi di 22,2 anni. Con oltre la metà della flotta globale con più di 15 anni di età, molte navi sono troppo vecchie per essere ammodernate o troppo giovani per essere demolite.
Nel corso del tempo, il ciclo di sostituzione di una nave cambierà il profilo delle emissioni della flotta, poiché gli armatori effettueranno ordini per nuove costruzioni che possono funzionare con combustibili più puliti come GNL, ammoniaca e metanolo.
Per quanto riguarda l'IMO, la strategia messa in campo per i gas serra entro il 2030 include obiettivi più severi per ridurre del 40% l'intensità di carbonio del trasporto marittimo internazionale.
Per questo gli armatori devono agire presto per la transizione delle loro flotte perché, senza chiari segnali di investimento, la disponibilità di combustibili candidati sarà in ritardo rispetto alla domanda, creando ulteriore esitazione e potenzialmente facendo deragliare la transizione.
“Da oggi al 2050 si legge in un rapporto RINa, sono molteplici le soluzioni tecnologiche applicabili alla flotta esistente e futura, tra cui i biofuel – che possono essere miscelati con combustibili convenzionali o utilizzati puri -, la carbon capture and storage – attualmente l'unica tecnologia in grado di rendere i carburanti fossili compatibili con gli obiettivi di riduzione delle emissioni di anidride carbonica a breve termine -, il gas naturale liquefatto – che permette una riduzione intorno al 20% di CO2 rispetto a un combustibile fossile tradizionale -, gli small modular reactor, il cold ironing e gli interventi operativi per la riduzione dei consumi. Il processo di decarbonizzazione passa sia da navi nuove, che sfrutteranno le principali nuove tecnologie, sia da navi esistenti – incluse le grandi trasformazioni che prevedano la sostituzione del o dei motori per poter bruciare anche i nuovi combustibili – al fine di ridurre progressivamente le emissioni”.
Qualsiasi nuovo combustibile, tuttavia, deve essere sottoposto a test PACES (Performance, Availability, Cost, Emissions and Safety) per soddisfare le aspettative del settore in termini di prestazioni, disponibilità, costi, emissioni e sicurezza.
In questo caso, il metanolo è avvantaggiato – afferma l'ingegnere capo di ABS – perché in termini di prestazioni è già un combustibile collaudato, con lo stoccaggio del metanolo disponibile in oltre 100 porti in tutto il mondo. Il suo vantaggio principale è che è un facile sostituto del diesel perché è un combustibile liquido in condizioni ambientali che lo rendono facile da trasportare, immagazzinare e rifornire utilizzando procedure familiari.
Il costo della conversione dei motori diesel in recipienti a metanolo a doppia alimentazione e dell'installazione dell'infrastruttura terrestre è significativamente inferiore rispetto ad altri combustibili alternativi che richiedono pressurizzazione o criogenia.
Il metanolo di origine fossile (noto come metanolo grigio o marrone, a seconda che derivi da gas o carbone) brucia in modo più pulito e offre una riduzione di CO2 dal serbatoio alla scia di circa il 7% rispetto al diesel, ma ha prestazioni peggiori su base well-to-wake.
Tuttavia, il metanolo blu o verde (prodotto da biomassa rinnovabile o tramite un processo di elettrolisi), sebbene costoso e ancora disponibile solo in quantità limitate, è chimicamente identico al metanolo convenzionale, il che significa che non ci sono futuri problemi di compatibilità o ulteriori investimenti nei motori richiesti dalle compagnie di navigazione, consentendo una transizione graduale e senza soluzione di continuità per soddisfare le future norme sulle emissioni well-to-wake.
Essendo un combustibile a basso punto di infiammabilità, il metanolo impone ulteriori considerazioni sulla sicurezza in alcuni casi, ad esempio durante le operazioni di bunkeraggio, che è il motivo principale per cui ABS ha deciso di pubblicare il primo Technical Advisory sul bunkeraggio di metanolo fornendo una guida sulle sfide tecniche e operative che devono essere superate.
I principali metodi di bunkeraggio del metanolo sono l'autocisterna-nave, la chiatta/nave-nave e lo stoccaggio terrestre-cisterna-nave. Per le navi più piccole che possono funzionare con celle a combustibile a metanolo, è possibile fornire il carburante in serbatoi mobili.
A causa del basso punto di infiammabilità e delle proprietà tossiche, i tubi flessibili e i raccordi devono essere approvati per l'uso del metanolo e ispezionati periodicamente in conformità con l'ultima versione di MSC.1-Circ. 1621.
Tutte le strutture mobili come autocisterne, vagoni ferroviari e cisterne mobili devono essere conformi agli standard ISO e ad altri standard per la gestione del carburante a metanolo.
Per le operazioni portuali, è importante verificare la compatibilità, la velocità di trasferimento, le disposizioni di ritorno del vapore, le comunicazioni, l'arresto di emergenza (ESD) e le procedure di emergenza. L'Emergency Shut Down System (ESD) è un sistema di controllo di emergenza utilizzato per la gestione delle sequenze di avviamento e arresto di un impianto o di un macchinario.
La formazione e la certificazione dell'equipaggio di una nave sono essenziali per un bunkeraggio sicuro di metanolo, con i requisiti minimi delineati nel codice IGF e nelle linee guida provvisorie per la sicurezza delle navi che utilizzano alcol metilico/etilico come combustibile o nel codice STCW (Seafarers' Training, Certification and Watchkeeping) per le navi con codice IBC.
La formazione formale dovrebbe includere la gestione di base, compresi gli scenari di perdite, fuoriuscite e incendi. Il personale deve comprendere le proprietà del metanolo, i suoi rischi e pericoli operativi, i protocolli di prevenzione e antincendio e, soprattutto, comprendere chiaramente i propri ruoli e responsabilità, in particolare in caso di emergenza. Solo coloro che hanno una formazione adeguata dovrebbero essere ammessi nella zona di sicurezza designata per l'operazione di bunkeraggio, che è un'area priva di innesco con confini chiaramente definiti, in genere stabiliti da una valutazione del rischio e determinati dalle normative.
Per gli armatori, considerando il mix di combustibili della loro flotta, il metanolo supera il test PACES. Si tratta di un combustibile collaudato, con infrastrutture di bunkeraggio esistenti in alcuni porti e altre in costruzione. Assicurarsi che questo carburante ponte sia gestito in modo sicuro, in particolare durante il bunkeraggio, sarà fondamentale per il continuo spostamento dei combustibili fossili nella flotta globale. Questa consulenza tecnica dovrebbe contribuire a questo sforzo mentre l'industria marittima si dirige verso IMO2030 e oltre.
(Quaim Choudhury, Senior Managing Principal Engineer presso ABS, global leader in classification, certification, and innovation for the marine and offshore industries)
