Απανθρακοποίηση της Ναυτιλίας: Μελέτη της ανταγωνιστικότητας της πράσινης αμμωνίας ως υποκατάστατο των συμβατικών καυσίμων.
Decarbonization of Shipping: A study on the competitiveness of green aAmmonia as a substitute for conventional fuels

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία
Συγγραφέας
Ρήγα, Μαρία
Ημερομηνία
2024-12-03Επιβλέπων
Pagonis, Dimitris NikosΛιβανός, Γεώργιος
Λέξεις-κλειδιά
CII ; EU ETS ; FuelEU ; Πράσινη αμμωνία ; Οικονομοτεχνική μελέτηΠερίληψη
Στην παρούσα έρευνα, γίνεται ανάλυση του κανονιστικού πλαισίου που δραστηριοποιείται η ναυτιλία με σκοπό τη μείωση του ανθρακικού αποτυπώματος. Πιο συγκεκριμένα, γίνεται λόγος για τους κανονισμούς του ΙΜΟ, που προβλέπουν τη μείωση των ρύπων του διοξειδίου του άνθρακα έως το 2050 στο 50%. Επίσης γίνεται λόγος για τους δείκτες Energy Efficiency Design Index (EEDI), Energy Efficiency Existing ship Index (ΕΕΧΙ) και Carbon Intensity Indicator (CII). Παράλληλα με τον ΙΜΟ, η Ευρωπαϊκή Ένωση, θέτει τους δικούς της στόχους και κανονισμούς σχετικά με τους ρύπων που σχετίζονται με το φαινόμενο του θερμοκηπίου με σκοπό τη μείωση τους κατά 55% έως το 2030 σε σχέση με το 1990 και μειώνοντάς τους στο μηδέν έως το 2050, μέσω του κανονισμού European Union – Emission trading System (EU ETS). Επιπλέον, σε μια προσπάθεια να εντοπίσει την ποιότητα του καυσίμου και των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, παρά της ποσότητας, θέτει τον κανονισμό FUEL EU, ώστε να προκαλέσει το ενδιαφέρον των πλοιοκτητών και ναυλωτών στις ανανεώσιμες πηγές και στα εναλλακτικά καύσιμα.
Σε αυτήν την πραγματικότητα λοιπόν, οι πλοιοκτήτες και οι ναυλωτές καλούνται να επιλέξουν μια σειρά διαφόρων εναλλακτικών λύσεων με σκοπό την ικανοποίηση των παραπάνω στόχων. Έτσι, στη παρούσα εργασία εξετάζεται ο ρόλος της αμμωνίας και ιδιαιτέρως της πράσινης αμμωνίας σαν εναλλακτικό ναυτιλιακό καύσιμο. Αναλύεται η φύση της αμμωνίας, οι ιδιότητες, οι χρήσεις της, ο κύκλος ζωής, η παραγωγή της, τα αποθέματα της, η προσφορά και η ζήτηση της, καθώς επηρεάζουν την καταλληλόλητα της αμμωνίας στη ναυτιλιακή βιομηχανία. Ακόμα, αναφέρονται ηθικά ζητήματα που μπορεί να προκύψουν με τη λανθασμένη χρήση και την αναγκαιότητα ύπαρξης εξειδικευμένου προσωπικού τόσο στο πλοίο, όσο και στο γραφείο λόγω της τοξικότητάς της. Επιπροσθέτως, η παρούσα εργασία αναφέρει κατά πόσον το υπάρχον νομικό πλαίσιο προστατεύει το περιβάλλον και την ανθρώπινη ζωή σε πλοία «ammonia ready» και τις αναθεωρήσεις που χρειάζεται να πραγματοποιήσουν οι νηογνώμονες για την ασφαλή πλοήγηση τόσο για τους ναυτικούς, όσο και για το περιβάλλον.
Παρόλο που γίνονται αρκετές προσπάθειες ενσωμάτωσης της αμμωνίας ως ναυτιλιακό καύσιμο από τους μεγάλους κατασκευαστές των ναυτικών μηχανών, και πάρα πολλοί πλοιοκτήτες ανατρέχουν σε τέτοιου είδους μηχανές «ammonia ready», εξετάζεται κατά πόσον είναι εφικτή και οικονομική μια τέτοια επιλογή σε ένα πλοίο Panamax bulk carrier την περίοδο 2024-2050. Αρχικά, θα αναφερθεί κατά πόσο η χρήση της αμμωνίας στον ναυτιλιακό τομέα εξυπηρετεί τους κανονισμούς για τη μείωση των εκπομπών.
Έτσι, η πράσινη αμμωνία, ως εναλλακτικό καύσιμο στη ναυτιλία, αξιολογήθηκε σύμφωνα με την PESTEL Analysis (πολιτικά, οικονομικά, κοινωνικά, τεχνολογικά, θεσμικά, περιβαλλοντικά). Παρά το μηδενικό ανθρακικό αποτύπωμα που προσφέρει και τα οικονομικά οφέλη, η υιοθέτησή της προκαλεί ανησυχίες λόγω της τοξικότητάς της και των κινδύνων για την ασφάλεια του πληρώματος. Ταυτόχρονα, πρόκληση αποτελεί το κόστος που αφορά την παραγωγή της, καθώς συνδέεται πρωτογενώς με υψηλά κόστη. Ωστόσο, η σταθεροποίηση και η ωρίμανση των τιμών, καθώς και η ενίσχυση των κανονιστικών πλαισίων και η προώθηση ασφαλών πρακτικών μπορούν να καταστήσουν την αμμωνία μια βιώσιμη επιλογή για το μέλλον της ναυτιλίας.
Περίληψη
This research explores the regulatory framework that governs the shipping industry in its efforts to reduce carbon emissions. It focuses on the International Maritime Organization (IMO) regulations, which aim to cut carbon dioxide emissions by 50% by 2050. The study also covers key indicators like the Energy Efficiency Design Index (EEDI), the Energy Efficiency Existing Ship Index (EEXI), and the Carbon Intensity Indicator (CII). Additionally, the European Union has set its own ambitious targets, aiming to reduce greenhouse gas emissions by 55% by 2030 compared to 1990 levels and to reach net-zero emissions by 2050 through the European Union – Emission Trading System (EU ETS). To further address fuel quality and carbon emissions, the EU has introduced the FUEL EU regulation, pushing the industry toward renewable sources and alternative fuels.
Within this evolving landscape, ship owners and charterers face the challenge of choosing from various alternative solutions to meet these environmental goals. This paper specifically examines the potential of ammonia, particularly green ammonia, as an alternative maritime fuel. It looks into ammonia's properties, uses, production, availability, and how these factors might impact its suitability for the shipping industry. The paper also highlights the ethical considerations and safety concerns related to ammonia, emphasizing the need for specialized personnel both on board and ashore due to its toxicity. Moreover, the research discusses whether the current legal framework is sufficient to protect both the environment and human life on "ammonia-ready" ships, as well as the necessary updates that classification societies need to implement to ensure safe navigation for both crews and the environment.
While progress is being made by major engine manufacturers and shipowners in adopting “ammonia-ready” engines, this research evaluates whether this approach is practical and cost-effective for a PANAMAX bulk carrier between 2024 and 2050. The study evaluates green ammonia as alternative fuels in shipping from various angles—political, economic, social, technological, institutional, and environmental. Despite its zero-carbon footprint and the potential economic benefit, its adoption raises concerns due to its toxicity and the associated safety risks for the crew. Additionally, the cost of its production is currently high, complicating its implementation. However, if price stabilization occurs and the market matures, alongside the strengthening of regulatory frameworks and the promotion of safe practices, green ammonia could become a viable and sustainable option for the future of shipping.