Μελέτη και σχεδίαση πλοίου μεταφοράς υγροποιημένου διοξειδίου του άνθρακα (LCO2 Carrier) με έμφαση στην τεχνική και οικονομική βιωσιμότητα

Στεφανής, Ιωάννης-Χρυσοβαλάντης; Stefanis, Ioannis-Chrysovalantis

dc.contributor.author	Στεφανής, Ιωάννης-Χρυσοβαλάντης	el
dc.contributor.author	Stefanis, Ioannis-Chrysovalantis	en
dc.date.accessioned	2025-10-15T06:07:51Z
dc.date.available	2025-10-15T06:07:51Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/62700
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.30396
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Προκαταρκτική μελέτη	el
dc.subject	Μεθανόλη	el
dc.subject	Τεχνική Βιωσιμότητα	el
dc.subject	Οικονομική βιωσιμότητα	el
dc.subject	Gas carrier	en
dc.subject	Technical and economical sustainability	en
dc.subject	Preliminary study
dc.title	Μελέτη και σχεδίαση πλοίου μεταφοράς υγροποιημένου διοξειδίου του άνθρακα (LCO2 Carrier) με έμφαση στην τεχνική και οικονομική βιωσιμότητα	el
dc.title	Preliminary study of a Liquid Carbon Dioxide (LCO2) Carrier with emphasis on technical and economical sustainability	en
dc.contributor.department	Τομέας Μελέτης Πλοίου και Θαλασσίων Μεταφορών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ναυπηγική	el
heal.classification	Naval engineering	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2025-06-20
heal.abstract	Τα τελευταία χρόνια μεταξύ των μέτρων αντιμετώπισης των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής, εκείνο της δέσμευσης του εκπεμπόμενου CO2 από την ατμόσφαιρα και αποθήκευσής του εντός υπόγειων γεωμορφολογικών σχηματισμών προκρίνεται ως το πλέον αποδοτικό για την επίτευξη των στόχων απανθρακοποίησης. Η ιδέα προήλθε από φυσικές διεργασίες αλλά και τη χρήση αντίστοιχων μεθόδων ενίσχυσης της παραγωγής στη βιομηχανία πετρελαίου (EOR) εδώ και δεκαετίες, όπου CO2 εγχέεται εντός υπόγειων κοιλοτήτων και μέρος του οποίου παραμένει μόνιμα αποθηκευμένο στο εσωτερικό τους. Κατάλληλες αλυσίδες δέσμευσης, μεταφοράς και αποθήκευσης (C.C.U.S. Chains) κάνουν την εμφάνισή τους τα τελευταία χρόνια με την πλειονότητα τους να περιλαμβάνουν μεταφορά του CO2 μέσω αγωγών. Όμως, πλέον αναπτύσσονται αλυσίδες C.C.U.S., όπως το Project Northern Lights όπου χρησιμοποιούνται πλοία για τη μεταφορά του CO2 σε υγροποιημένη μορφή. Στην παρούσα Διπλωματική Εργασία πραγματοποιείται η μελέτη και σχεδίαση σε προκαταρκτικό στάδιο ενός πλοίου μεταφοράς υγροποιημένου CO2 (LCO2 Carrier) που θα λειτουργεί εντός μίας τέτοιας αλυσίδας, με χρήση του προγράμματος NAPA. Επιλέγεται η μορφή της γάστρας του και πραγματοποιείται η διαστασιολόγηση των δεξαμενών και των βασικών συστημάτων του, για μεταφορά του υγροποιημένου CO2 σε θερμοκρασία -52 oC και πίεση 8 bar, εντός δεξαμενών Type-C. Επιλέγεται η χρήση μεθανόλης ως εναλλακτικό καύσιμο της κύριας μηχανής και αερολίπανσης της γάστρας (ALS System) για καλύτερο περιβαλλοντικό αντίκτυπο. Περιγράφεται η λειτουργία της εγκατεστημένης μονάδας επανυγροποίησης (Reliquefaction Plant) σύμφωνα με τον εκτιμώμενο ρυθμό εξάτμισης του φορτίου (BOR) και εκτιμάται η καταναλισκόμενη ισχύς από το βασικό μηχανολογικό εξοπλισμό που την απαρτίζει. Στη συνέχεια πραγματοποιείται μελέτη τεχνικοοικονομικής βιωσιμότητας, όπου αξιολογείται η επένδυση ναυπήγησης του πλοίου, υπολογίζεται ο ελάχιστος απαιτούμενος ναύλος (RFR) και περιβαλλοντικοί δείκτες όπως ο εκτιμώμενος δείκτης CII και το ισοδύναμο αποτύπωμα άνθρακα (CO2e). Η σχεδίαση κρίνεται βιώσιμη υπό την προϋπόθεση χρήσης Green Methanol, τιμής δικαιωμάτων εμπορίας άνθρακα μεγαλύτερη των 300 $/t και μελέτη εγκατάστασης επιπλέον καινοτόμων τεχνολογιών ώστε να βελτιωθεί περαιτέρω το περιβαλλοντικό αποτύπωμα του πλοίου.	el
heal.abstract	In recent years, among the measures to address the impacts of climate change, the capture of emitted CO2 from the atmosphere and its underground storage is promoted as the most efficient for achieving decarbonization targets. The idea originated from natural processes as well as the use of similar enhanced oil recovery (EOR) methods in the oil industry for decades, where CO2 is injected into underground geological formations, part of which remains permanently stored inside them. Suitable carbon capture, utilisation, and storage chains (C.C.U.S. Chains) have emerged in recent years, most of which involve transporting CO2 via pipelines. However, C.C.U.S. chains are now being developed, such as the Northern Lights Project, where ships are used to transport liquefied CO2. In this Diploma Thesis a preliminary study and design of a liquefied CO2 transport ship (LCO2 Carrier) that will operate within such a chain is conducted using NAPA. The hull form is selected, and the sizing of the tanks and main systems is carried out for transporting liquefied CO2 at a temperature of -52 °C and pressure of 8 bar, inside Type-C tanks. Methanol is chosen as an alternative fuel for the main engine, along with hull air lubrication (ALS System) for better environmental impact. The operation of the installed reliquefaction plant is described according to the estimated boil-off rate (BOR) of the cargo, and the power consumption of the main mechanical equipment is estimated. Subsequently, a techno-economic sustainability study is performed, evaluating the shipbuilding investment, calculating the minimum required freight rate (RFR) and environmental indicators such as the estimated Carbon Intensity Indicator (CII) and equivalent carbon footprint (CO2e). The design is considered viable under the condition of using Green Methanol, existence of a carbon trading price above $300/t and the study of installing additional innovative technologies to further improve the ship's environmental footprint.	en
heal.advisorName	Κονοβέσης, Δημήτριος
heal.committeeMemberName	Ζαραφωνίτης, Γεώργιος
heal.committeeMemberName	Λυρίδης, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μελέτης Πλοίου και Θαλάσσιων Μεταφορών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	248
heal.fullTextAvailability	false
dcterms.subject	Methanol-fuelled	en
dcterms.subject	Reliquefaction plant	en