Sử dụng nhiên liệu khí tự nhiên hóa lỏng (LNG) trong tàu thủy

Sử dụng khí đốt tự nhiên hóa lỏng (LNG) như nhiên liệu cho tàu gần đây đã nhận được sự quan tâm nhiều hơn không chỉ ở châu Âu, mà còn ở châu Á và Mỹ. Ba trong số những ưu điểm nổi bật dưới đây thể thấy LNG được quan tâm trở thành nhiên liệu cho tàu, nó hứa hẹn công nghệ mới nhất cho tàu thủy:

Đầu tiên, bằng cách sử dụng khí tự nhiên hóa lỏng (LNG) làm nhiên liệu tàu sẽ làm giảm lượng khí thải lưu huỳnh oxit (SOx), được tạo ra khi sử dụng nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh cao, từ 90% đến 95%. Mức giảm này trở thành bắt buộc trong thời gian tới và khu vực đó được gọi là khu vực kiểm soát phát thải (ECAs) từ năm 2015. Sự cắt giảm tương tự sẽ được áp dụng rộng cho vận chuyển bằng đường biển trên toàn thế giới từ năm 2020, đang chờ xem xét tại IMO mà thay đổi đó có thể được vào áp dụng từ năm 2025.

Ngoài ra,giảm lượng khí thải oxit nitơ (NOx) để thực hiện theo giới hạn IMO Tier III, áp dụng trong ECAs từ năm 2016, có thể đạt được cả động cơ chạy hoàn toàn bằng khí hóa lỏng và động cơ bốn thì nhiên liệu kép, thường được sử dụng trên tàu biển có hành trình ngắn và chạy ven biển.

Thứ hai,do hàm lượng carbon của LNG thấp hơn so với nhiên liệu truyền thống của tàu, có thể từ 20% đến 25% lượng khí thải carbon dioxide (CO2). Việc giảm thực tế phụ thuộc vào loại động cơ và phạm vi các biện pháp có thể để làm giảm việc sinh ra không mong muốn của các mêtan không sử dụng.

Thứ ba, giá LNG hiện nay ở châu Âu và Mỹ cho rằng LNG có thể được cung cấp ở một mức giá so sánh với dầu nhiên liệu nặng (HFO), có tính đến năng lượng của nó và các chi phí phân phối LNG ở quy mô nhỏ(chưa có sẵn). Điều này có nghĩa rằng LNG chắc chắn sẽ có tính thương mại hơn so với dầu có hàm lượng lưu huỳnh thấp (MGO) được yêu cầu phải sử dụng trong ECAs nếu không có các biện pháp kỹ thuật khác được thực hiện để giảm lượng phát thải khí SOx và NOx.

Như vậy nếu công ước mới được thông qua thì nhưng quy định nghiêm ngặt của nó buộc ngành công nghiệp đóng tàu phải suy tính đến việc lựa chọn nhiên liệu thay thế. Các tàu thiết kế mới sẽ theo hướng thiết kế chọn nhiên liệu phù hợp hơn để đảm bảo khi đi vào các vùng ECAs sẽ sử dụng nhiên liệu MGO hoặc LNG. Còn các tàu đang sử dụng nếu khai thác trong vùng ECAs thì bắt buộc phải hoán cải cho phù hợp với công ước mới.

“Bit Viking” là tàu đầu tiên trên thế giới có máy chính được chuyển đổi để dùng LNG làm nhiên liệu. Nó cũng là tàu thương mại lớn nhất mà không phải là một tàu chở LNG, sử dụng LNG làm nhiên liệu. Việc chuyển đổi được thực hiện bằng cách thay đổi máy chínhvà 2 kétLNGđược đặt trên boong tàu, mỗi két chứa500 m3, cho phép tàuhành trình trong12 ngày.

 Tàu BIT VIKING sau khi hoán đổi
Loạt tàu đầu tiên được đóngđể sử dụng nhiên liệu LNGđó là một chiếc phà (năm 2000) và hai tàu dịch vụ (năm 2003) hoạt động trong vùng biển NaUy. Đến nay, 13 tàu khác đã được đưa vào khai thác, làm cho Na Uy là nước có đội tàu sử dụng nhiên liệu LNG lớn nhất. Đồng thờicũng đã xây dựng các điểmcung cấp LNG dọc theo bờ biển NaUy.

Hiện nay, có một số tàu đặt hàng được thiết kế để sử dụng LNG làm nhiên liệu tàu. Một phà đã được đóng theo yêu cầu của Viking Line để hoạt động tuyến giữa Phần Lan và Thụy Điển, và một tàu chở hàng bách hóa đã được đóng theo yêu cầu Norline cho hoạt động ở Biển Bắc. Ngoài ra, một số các tàu dịch vụ cảng được đặt hàng, hai trong số đó được dành cho hoạt động trong vùng biển của Mỹ ngoài khơi Vịnh Mexico.

Nghiên cứu đầu tiên trên một tàu container khí tự nhiên hóa lỏng chứa được công bốbởi GL vào đầu năm 2009 và đã chứng minh sự khả thi về tính kỹ thuật cũng như hiệu quả thương mại cho các tàu hoạt động trong ECAs, được so sánh với một tàu tiêu chuẩn hiện tại. Ngoài ra, GL đã ban hành phê duyệt về nguyên tắc (AIP) giấy chứng nhận, trên cơ sở các hướng dẫn GL, hai tàu container được thiết kế để sử dụng LNG làm nhiên liệu tàu đó là tàu 4.100TEU và 14.000 TEU.

Mặc dù công ước chưa được thông qua nhưng LNG sẽ là nhiên liệu của tương lai khi mà vấn đề môi trường ngày càng được quan tâm hơn. Việc thiết kế và đóng mới các tàu sử dụng nhiên liệu LNG cũng là hướng mới cho công nghiệp tàu thủy nước nhà. Mới đây Hyundai Heavy Industries thông báo họ đã phát triển thành công động cơ tàu thủy đầu tiên trên thế giới có thể sử dụng khí tự nhiên hóa lỏng (LNG) hoặc dầu diesel với hiệu quả như nhau, đáp ứng đủ các quy định chặt chẽ về môi trường. Hyundai Heavy Industries cũng cho biết hệ thống nhiên liệu kép phù hợp với tất cả các loại tàu vận tải như tàu chuyên chở khí tự nhiên hóa lòng, tàu chở dầu hay tàu vận chuyển container.