什么?船舶发动机竟然对它“过敏”?

时事   2024-11-24 18:13   北京  

近些年,燃料供应商和航运公司持续关注多种非脂肪酸生物燃料。非脂肪酸生物燃料作为一种可再生能源,具有环境友好性,这在全球气候变化挑战和低碳转型的背景下显得尤为重要。国际民航组织(ICAO)和国际海事组织(IMO)都提出了到2050年实现净零排放的目标,这促使航空和海运行业寻求低碳解决方案,非脂肪酸生物燃料因此受到关注

然而,一家检测机构近日发出警告,表示要谨慎对待腰果壳液体生物燃料

腰果壳液体生物燃料,又称腰果壳油(CNSL),是从热带漆科植物腰果树果实的壳中榨取而得的棕褐色黏稠性液体。有研究表示,将腰果壳液(CNSL)作为生产绿色柴油的原料,通过一系列的化学过程,可以将CNSL转化为绿色柴油。据称,腰果加工产生的果壳废料中含有高达30%的液体成分,这种液体成分可作为一种燃料。




近日,位于新加坡的CTI-Maritec公司,专注于海洋环境服务及燃料测试解决方案,通过对其未申报的原料或生产过程进行抽样检测,发现腰果壳生物燃料中含有高浓度的有害化合物

该公司发出的警告指出,近日在新加坡和鹿特丹加油的船舶遭遇了一系列操作问题,问题包括:燃料结焦、喷油器故障、滤网堵塞、系统沉积物增多、涡轮增压器喷嘴环腐蚀

对此,CTI-Maritec公司对停靠在这些港口的船舶所使用的VLSFO(极低硫燃油)样本进行了检测。

CTI-Maritec公司报告称,他们对这些船舶的燃料样本进行了大量的气相色谱质谱法(GC-MS)测试。测试结果显示“存在高浓度”的化合物,这表明燃料中掺杂了腰果壳液(CNSL),这些腰果壳液来自未申报的来源材料或生产过程

CTI-Maritec公司在11月21日发布的Bunker Flash报告中建议:“船东不应使用100%的腰果壳油作为船用燃料,也不应将其作为船用燃料的混合成分。”

他们强调,这“违反了国际海事组织(IMO)关于供应商向船舶交付燃油质量的最佳实践指南”。

目前,国际海事组织(IMO)已经规定了可接受的生物燃料,例如基于FAME的生物燃料、加氢处理植物油(HVO),这些燃料已被设备制造商、船级社和船旗国政府确认并认可为“即用型”燃料。然而,CTI-Maritec公司指出,目前还没有任何授权机构为CNSL制定与其他燃料类似的规范

他们解释说,腰果酚是一种非脂肪酸生物燃料,是腰果产业的天然副产品,是一种低成本的可再生替代燃料。CTI-Maritec公司表示,这是一种替代苯酚的物质,由于其高碘值,反应性较强,稳定性较差。

众所周知,氯化萘磺酸可用于生产塑料、树脂、粘合剂、层压板和表面涂层。由于氯化萘磺酸具有很高的酸值,因此也具有很强的腐蚀性。该警告称:“CNSL混合燃料中的高钾会导致严重的燃烧后沉积物和涡轮增压器喷嘴环腐蚀。”

CTI-Maritec公司建议船舶不要在船用柴油机中使用未经证实的生物产品。他们还建议对混合化合物进行尝试和测试,以了解它们的典型特性和对燃油产品的适用性。此外,还需要充分了解它们如何与其他成分结合。

腰果壳生物燃料逐渐走入视野

目前航运业使用腰果壳生物燃料的占比非常小。具体来说,根据国际海事组织(IMO)的数据,2023年全球船队中生物燃料的使用量仅占总消耗量的0.2%。虽然生物燃料消耗量自2019年以来增长了73%,但在整个航运业的能源消耗中仍然只占很小的一部分。因此,腰果壳生物燃料作为生物燃料的一种,在航运业中的使用占比目前还非常低

今年开始,腰果壳生物燃料开始被人们所知。据英国《新科学家》网站报道,几家航运公司正在测试由腰果壳制成的清洁生物燃料,希望以此降低该行业的碳足迹。荷兰海洋燃料测试公司Veritas Petroleum Services的史蒂芬·比表示,其中一种生物燃料由腰果壳中的高能量液体(一种类似酒精的酸)制成。据他所知,目前至少有3家航运公司正在其船上测试这种生物燃料

使用更低排放的燃料替代化石燃料是更好的选择,但各种替代燃料的能效不同。由绿氢制成的燃料,如氨或生物乙醇前景广阔。但要用这些燃料,船只需要安装新发动机,而且绿氢的供应仍然有限。由植物或其他生物来源制成的燃料适用于现有发动机,但这些生物燃料在燃烧时仍会排放CO2。如果能以可持续方式利用废弃生物质来生产生物燃料,其净排放量就可能大大低于化石燃料

今年4月,欧洲联合汽车运输公司(UECC)宣布与行业内的几家领先企业合作,共同推出基于腰果壳油的可持续船用燃料(Sustainable Aviation Fuel,SAF)。UECC目前正在与英国海事咨询组织劳氏(Lloyd's Register FOBAS)、芬兰发动机制造商瓦锡兰(Wartsila)以及荷兰生物燃料供应商ACT集团(ACT Group)展开密切合作,对基于腰果壳油的生物燃料进行严格评估和评价。

今年6月,欧洲联合汽车运输公司(UECC)再次宣布,利用由荷兰的ACT集团所生产的腰果壳油(CNSL),完成了长达500小时的船舶运行。这个涉及劳氏船级社和瓦锡兰的试验项目,旨在对“B100”腰果壳油作为燃料混合物中30%成分的使用情况进行测试。

CNSL作为燃料的主要问题
1. 化学性质不稳定:
   - 作为酚类化合物的替代品,CNSL具有高碘值,其化学结构极易发生反应,这导致了燃料的稳定性较差。
   - 较高的酸值赋予了CNSL腐蚀性,可能会损害燃料系统的关键部件,例如涡轮增压器和喷油器。
2. 燃烧后产生的副作用:
   - 燃烧CNSL后会产生大量的钾沉积物,这些沉积物会导致系统堵塞和设备损坏。
   - 高温部件,如涡轮喷嘴环,可能会因腐蚀而加速失效。
3. 缺乏认证与标准:
   - CNSL尚未获得国际机构或设备制造商的认证,将其混入燃油可能会导致设备质保失效或不被保险公司承保。

对行业的影响

1. 燃料供应链的透明度:

   - CNSL作为低成本的燃料混合物,被用于降低成本但未申报其来源,这揭示了燃料供应链管理的不透明性,可能对行业安全和信任构成威胁。

2. 监管难度:

   - 随着非传统生物燃料的兴起,国际海事组织(IMO)及各国海事监管机构面临着识别和监控的挑战,这可能需要更严格的检测方法。

3. 船东与运营商的风险:

   - 使用未经认证的燃料可能会导致设备损坏和运营中断,进而增加维修成本和保险费用。

尽管腰果壳液体(CNSL)作为一种可再生燃料拥有成本效益,但适不适合用作船用燃料这件事仍然有待考证。这一事件凸显了燃料质量控制的重要性以及在开发新型燃料时进行风险管理的必要性。展望未来,海运业必须在环境保护与航行安全之间找到平衡点,并通过更严格的标准和创新技术确保船舶运营的可靠性和可持续性。


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