Nέοι κανονισμοί εκπομπών οξειδίων του θείου από τη ναυτιλία: οικονομική σύγκριση χρήσης αποσταγματικών καυσίμων και συστημάτων καθαρισμού των καυσαερίων

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία, έχει σαν κύριο στόχο την εύρεση της οικονομικά βέλτιστης λύσης μείωσης των εκπομπών οξειδίων του θείου από τα πλοία. Συγκεκριμένα, η επιβολή των νέων κανονισμών της MARPOL, ANNEX VI επιβάλει την μείωση των εκπομπών σε συγκεκριμένες περιοχές λειτουργίας (ECA’s) με απώτερο στόχο την εξάλειψη των αέριων ρύπων που μολύνουν το περιβάλλον και έχουν άμεση επίδραση στην υγεία του ανθρώπου. Οι μέθοδοι με τις οποίες ασχολείται η ναυτιλία την περίοδο αυτή είναι, κυρίως, η χρήση καυσίμου με χαμηλή περιεκτικότητα σε θείο (Low Sulfur Fuel Oil) και μελλοντικά με σχεδόν μηδενική περιεκτικότητα (Marine Gas Oil / Marine Diesel Oil) και η τοποθέτηση συστημάτων καθαρισμού των καυσαερίων (Scrubbers) από τα οξείδια του θείου. Η εύρεση της οικονομικότερης λύσης καθίσταται απαραίτητη από τη φοβία μετακίνησης φορτίου από τα πλοία σε άλλα μεταφορικά μέσα όπως τα φορτηγά ή ο υπερσιβηρικός σιδηρόδρομος, καθώς η χρήση καθαρότερων, άρα και ακριβότερων, καυσίμων ή η τοποθέτηση scrubber θα επιφέρει αύξηση του κόστους λειτουργίας.

Για την εύρεση της οικονομικότερης λύσης χρησιμοποιήθηκε σενάριο πλοίου μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων (containership) κατηγορίας feedermax, το οποίο εκτελεί τη διαδρομή Rotterdam (Ολλανδία) - Primorsk (Ρωσία) καθ’όλη τη διάρκεια του έτους. Η επιλογή της διαδρομής βασίστηκε στην έντονη ανησυχία της τοπικής ναυτιλίας για μεγάλη μεταφορά φορτίου σε άλλα μέσα. Με βασικές παραμέτρους την κατανάλωση καυσίμου του πλοίου, το κόστος καυσίμου σε βάθος δεκαετίας με τη χρήση ολοένα καθαρότερων καυσίμων και το κόστος αγοράς, εγκατάστασης και λειτουργίας του Scrubber, καταλήγουμε ότι οικονομικότερη λύση είναι η χρήση των συστημάτων καθαρισμού των καυσαερίων. Τέλος, αναφέρεται ως εναλλακτική λύση η χρήση φυσικού αερίου ως καύσιμο, τα οφέλη της αλλά και τα εμπόδια που χρειάζεται να ξεπεραστούν για την εφαρμογή της σε παγκόσμιο επίπεδο.

This thesis has as main objective the finding of the best financial solution to reduce emissions of sulfur oxides from ships. Specifically, the new regulations of MARPOL, ANNEX VI impose emission reductions in specific areas (ECA's) with a view to eliminating the gases that pollute the environment and have a direct impact on human health. The methods tha shipping is currently addressed in, are mainly the use of fuel with low sulfur content (Low Sulfur Fuel Oil) and in the future with almost zero content (Marine Gas Oil / Marine Diesel Oil) and the installation of exhaust gases' purification systems (Scrubbers) for sulfur oxides. Finding the cheapest solution is obligatory due to the phobia of moving cargo from ships to other transport modes such as trucks or the Trans-Siberian railroad, and the use of cleaner and therefore more expensive, fuel or installing scrubber would increase operating costs.

To find the most economical solution a scenario of a container ship (containership) class feedermax was used, which sails the route Rotterdam (Netherlands) - Primorsk (Russia) throughout the year. The choice of the route was based on the strong concern of the local shipping for large freight in other transportation ways. With basic parameters fuel consumption of the ship, fuel cost during the upcoming decade with the increasing use of cleaner fuels and the cost of purchasing, installing and operating the Scrubber, we conclude that the most economic option is the use of flue gas cleaning systems. Finally, it is mentioned as an alternative, natural gas as fuel, the benefits of the use and barriers that need to be overcome to implement globally.