Aquestes tecnologies CCUS, com apunta la UE en la seva llei sobre la indústria de zero emissions netes, comencen a implementar-se en el sector marítim. (Getty Images)
Una nova via per a descarbonizar la navegació: capturar carboni a bord
La tecnologia OCC (Onboard Carbon Capture) està dissenyada perquè els vaixells puguin capturar el CO₂ que emeten durant les seves travessies i evitar, així, que aquest continuï escalfant l'atmosfera i accelerant el canvi climàtic. Diversos projectes proven ja tecnologia OCC en diferents embarcacions per a comprovar el seu abast i fer un pas més cap a la descarbonització del sector marítim.
Publicat el
06.07.2023
Aquestes tecnologies CCUS, com apunta la UE en la seva llei sobre la indústria de zero emissions netes, comencen a implementar-se en el sector marítim. (Getty Images)
La descarbonització planteja el gran repte de transformar el nostre sistema de producció i consum per a reduir l'emissió de gasos d'efecte d'hivernacle. Però, per a evitar que aquests continuïn escalfant la nostra atmosfera i accelerant el canvi climàtic, no sols hem de reduir – o, idealment, eliminar – les nostres emissions: també és necessari capturar el diòxid de carboni (CO₂) que ja hem emès durant les últimes dècades.
Això pot fer-se potenciant processos naturals i també gràcies a les tecnologies de captura, ús i emmagatzematge de carboni (conegudes com CCUS, per les seves sigles en anglès).
La UE ha inclòs aquestes tecnologies CCUS com a eines principals per a reduir emissions i aposta pel seu desenvolupament. A Espanya, com explicava en una tribuna en el diari La Vanguardia del passat 13 de juny Mariano Marzo, director de la Càtedra en “Transició Energètica Universitat de Barcelona-Fundació Repsol” i membre del Consell Assessor del Club Espanyol de l'Energia, “Espanya pot i ha de jugar un paper clau perquè compta amb una indústria amb capacitat tecnològica per a construir instal·lacions de captura i emmagatzematge de CO₂ i convertir-se en un actor rellevant del sector (...) Un primer pas seria incorporar les CCUS al Pla Nacional Integrat d'Energia i Clima (PNIEC) que es troba en procés de revisió”.
Aquestes tecnologies CCUS, com apunta la UE en la seva llei sobre la indústria de zero emissions netes, estan orientades sobretot a reduir l'impacte mediambiental de sectors com l'energètic o l'industrial, però també comencen a tenir presència en el marítim.
OCC (Onboard Carbon Capture): tecnologia en desenvolupament
Com el seu propi nom indica, les OCC estan dissenyades per a capturar el CO₂ de les emissions de gasos d'efecte d'hivernacle generades a bord dels vaixells. Actualment, es poden utilitzar amb combustibles fòssils, e-fuel i derivats de fonts orgàniques que contenen carboni. Per això, aquesta tecnologia es considera una aposta de futur.
“Els sistemes de captura de carboni a bord dels vaixells podrien exercir un paper important per a reduir la intensitat de les emissions a mitjà termini”, explica Thomas McKenney, head of Ship Design en el Mærsk Mc-Kinney Møller Center for Zero Carbon Shipping, un centre de recerca i desenvolupament independent i sense fins de lucre que busca accelerar la transició energètica en la indústria marítima.
“A causa de les potencials limitacions en la disponibilitat de combustibles alternatius i a les incerteses en els preus, les solucions basades en tecnologia, com la captura de carboni, s'estan desenvolupant de manera paral·lela als combustibles alternatius”, afegeix.
D'acord amb organismes com la International Energy Agency (IEA), s'espera que totes les tecnologies CCUS seran claus per a complir amb l'objectiu marcat en l'Acord de París. És a dir, que la temperatura global no pugi més de 1,5 graus Celsius tenint com a referència les mitjanes de l'era preindustrial (1850-1900). Però, per a això, cal augmentar la seva implementació.
Funcionament de les tecnologies Onboard Carbon Capture (OCC):
Com funciona la tecnologia OCC?
La tecnologia disponible actualment permet separar i capturar els gasos tant abans com després de la combustió. Quan es tracta de captures postcombustió, s'utilitza el gas de fuita dels motors per a capturar el CO₂. I, d'acord amb McKenney, existeixen diverses opcions diferents per a aconseguir-ho que poden usar-se a bord dels vaixells.
“Actualment, hi ha diferents tecnologies de captura del carbó dels gasos de fuita dels vaixells, així com diversos sistemes d'emmagatzematge”, explica McKenney. “L'absorció postcombustió amb amines i l'emmagatzematge de CO2 líquid és una de les més avançades. Aquest sistema es basa en una unitat de captura, una unitat de liqüefacció i un tanc d'emmagatzematge”.
El potencial de reducció d'aquests sistemes pot aconseguir el 75 o fins i tot el 80% de les emissions tank-to-wake (aquelles que resulten de l'ús del combustible una vegada ja està en el tanc).
“No obstant això, encara que el potencial de reducció d'emissions és alt, actualment els costos de capturar aquest CO₂ també ho són”, afegeix el head of Ship Design en el Fonden Mærsk Mc-Kinney Møller Center for Zero Carbon Shipping.
D'acord amb l'estudi ‘The role of onboard carbon capturi in maritime decarbonization’, en el qual aquesta mateixa organització analitza casos en els quals es va realitzar una instal·lació total o parcial de tecnologia OCC en grans vaixells, el cost de reducció pot oscil·lar entre els 220 i els 290 dòlars per tona de CO₂. Aquestes xifres corresponen a un dels casos estudiats, en el qual es va instal·lar un sistema de captura de carboni a bord en un petrolier.
Sistema de captura de carboni a bord:
Casos OCC amb nom propi: HMM, Sener, SHI y Mitsubishi
Actualment, diferents empreses han iniciat projectes per a incorporar aquesta tecnologia als seus vaixells.
Un exemple és Hyundai Merchant Marine (HMM), que ha anunciat recentment que iniciarà una sèrie de proves de camp d'un sistema OCC per a portacontenidors de la mà de Samsung Heavy Industries (SHI) i Panasia. L'empresa ho ha anunciat després que un estudi revelés que instal·lar aquest sistema no obstaculitzaria les operacions del vaixell.
A Espanya, el grup de tecnologia i enginyeria Sener ha presentat, també recentment, un projecte per a crear un vaixell de subministrament de combustible que comptarà amb un sistema de captura de carboni a bord. D'acord amb Sener, aquest sistema està preparat per a emmagatzemar les captures de CO₂ de la pròpia embarcació i d'unes altres que es trobin en els seus voltants, la qual cosa contribuirà a reduir les emissions en la zona d'operacions.
En l'altre extrem del globus, al Japó, Mitsubishi Shipbuilding Co., Ltd. va equipar un vaixell amb una planta de captura de CO2 a petita escala que li va permetre separar i capturar el CO₂ dels gasos de fuita, com a part del seu projecte Carbon Capture on the Ocean (CC-Ocean). Les proves van servir per a mesurar l'eficiència del sistema i van demostrar que el CO₂ capturat tenia una puresa superior al 99,9%.
En aquest cas, la planta instal·lada en el vaixell es basava en un sistema per a ús en terra adaptat per a poder utilitzar-se també a bord. El projecte va ser guardonat amb el premi Marine Engineering of the Year 2021 (Premi Doko Memorial) de l'Institut Japonès d'Enginyeria Marina (JIME).
El futur de la captura de carboni a bord
Actualment, l'aplicabilitat de les tecnologies OCC depèn de diversos factors, entre els quals estan els costos del desenvolupament de la tecnologia i la creació d'un marc regulador. “El desenvolupament de la tecnologia de captura de carboni està avançat, però existeixen riscos importants que han de mitigar-se abans de la seva aplicació comercial a gran escala”, explica McKenney.
The main ones are additional demand for on-board power, potential loss of cargo, delay in developing a regulatory framework or markets to obtain credit for CO2 reduction, and a delay in the development of shore-based infrastructure. More analysis is needed to maximise emissions reductions and minimise costs, as well as to develop business models that allow for the utilisation and storage of carbon captured on board ships," he adds.
In fact, the lack of CO2 collection logistics in ports and the potential loss of cargo space due to the installation of the capture system and the additional tank to store CO2 is one of the main handicaps pointed out by Dani Ruiz, environmental consultant at the Port of Barcelona, an expert in alternative fuels.
Ruiz points specifically to a study by DNV which indicates that the regulation for the use of CCS on board would be available sooner, around 2024, than the technology itself, given that it does not have any complications from the point of view of safety.
And according to forecasts by Fonden Mærsk Mc-Kinney Møller Center for Zero Carbon Shipping, several current liquefied CO2 transport projects that also include liquefaction and storage systems are expected to be on board ships by 2025.
“Els principals són la demanda addicional d'energia a bord, la possible pèrdua de càrrega, la demora en el desenvolupament d'un marc regulador o de mercats per a obtenir crèdit per la reducció de CO₂ i un retard en el desenvolupament d'infraestructura en terra. Es requereixen més anàlisi per a maximitzar la reducció d'emissions i minimitzar els costos, així com desenvolupar models comercials que permetin la utilització i l'emmagatzematge del carboni capturat a bord dels vaixells”, afegeix.
De fet, la falta de logística de recollida del CO₂ en els ports i la potencial pèrdua d'espai de càrrega per la pròpia instal·lació del sistema de captura i del tanc addicional per a emmagatzemar el CO₂, és un dels principals hàndicaps que apunta Dani Ruiz, consultor ambiental del Port de Barcelona, expert en combustibles alternatius.
Ruiz assenyala en concret un estudi de DNV que indica que la regulació per l'ús del CCS a bord estaria disponible abans, sobre 2024, que la pròpia tecnologia, atès que no té cap complicació des del punt de vista de la seguretat.
I d'acord amb les previsions de Fonden Mærsk Mc-Kinney Møller Center for Zero Carbon Shipping, s'espera que diversos projectes actuals de transport de CO2 liquat que inclouen també sistemes de liqüefacció i emmagatzematge estiguin a bord dels vaixells per a 2025.
Per a saber més:
The Role of Onboard Carbon Capture in Maritime Decarbonization
International Energy Agency (IEA) About CCUS
HMM tests carbon capture system for containerships (Port Technology)
Reducing emissions from the shipping sector (European Comission)
