Οικονομοτεχνική μελέτη σκοπιμότητας χρήσης της αμμωνίας ως εναλλακτικό καύσιμο σε εγκαταστάσεις πρόωσης πλοίων
Techno-economic feasibility study on the use of ammonia as an alternative fuel in ship propulsion systems
Keywords
Αμμωνία ; Καύσιμα ; Οικονομοτεχνική μελέτη ; Εναλλακτικά καύσιμα ; Haber Bosch ; Καύση ; Μεθανόλη ; Υδρογόνο ; Φαινόμενο θερμοκηπίου ; GHG ; Greenhouse Ggases ; IMO ; Ammonia ; Εκπομπές ; Φόρος άνθρακα ; Τοξικότητα ; Βιωσιμότητα ; Πράσινη ναυτιλία ; Κόστος καυσίμου ; Τεχνοοικονομική μελέτη ; Ναυτική πρόωση ; Ναυτιλία ; Εκπομπές Co₂ ; Μελλοντικές τεχνολογίες πρόωσης ; Περιβαλλοντική συμμόρφωση ; Κανονισμοί IMOAbstract
Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στη διερεύνηση της αμμωνίας ως εναλλακτικού καυσίμου στις εγκαταστάσεις πρόωσης πλοίων, αναλύοντας την οικονομική και περιβαλλοντική της βιωσιμότητα. Η αμμωνία, με τις μηδενικές εκπομπές CO₂ κατά την καύση της και τις δυνατότητες παραγωγής της από ανανεώσιμες πηγές, αναδεικνύεται ως μία από τις πλέον υποσχόμενες λύσεις για την κάλυψη των αυξανόμενων περιβαλλοντικών απαιτήσεων της ναυτιλιακής βιομηχανίας.
Για την ολοκληρωμένη αξιολόγηση της αμμωνίας, εξετάζονται αρχικά οι τεχνολογίες παραγωγής της, όπως η αναμόρφωση μεθανίου με ατμό και η αεριοποίηση άνθρακα, καθώς και οι διαφορετικοί τύποι της (καφέ, γκρίζα, μπλε, πράσινη). Μέσα από αυτή την ανάλυση, αναδεικνύεται η επίδραση της κάθε μεθόδου παραγωγής στο περιβαλλοντικό αποτύπωμα και στο κόστος, παρέχοντας το θεωρητικό υπόβαθρο για την οικονομική και περιβαλλοντική αξιολόγηση.
Στη συνέχεια, η εργασία εστιάζει στις οικονομικές παραμέτρους της χρήσης της αμμωνίας, συμπεριλαμβανομένου του κόστους παραγωγής, των υποδομών που απαιτούνται για την υιοθέτησή της, και της ανταγωνιστικότητάς της σε σύγκριση με συμβατικά και εναλλακτικά καύσιμα, όπως το υδρογόνο και η μεθανόλη. Μέσα από την ανάλυση του κόστους και των εκπομπών κατά τον κύκλο ζωής της αμμωνίας, αναδεικνύονται οι βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν τη βιωσιμότητά της.
Η μελέτη ολοκληρώνεται με τη διατύπωση συμπερασμάτων σχετικά με τις τεχνολογικές προκλήσεις, τις απαιτήσεις προσαρμογής και τις στρατηγικές που απαιτούνται για την υιοθέτηση της αμμωνίας στη ναυτιλία. Παράλληλα, εξετάζεται η σημασία του ρυθμιστικού πλαισίου και της φορολόγησης του άνθρακα στη διαμόρφωση των μελλοντικών επιλογών καυσίμου.
Συνολικά, η εργασία συμβάλλει στη συζήτηση για τη μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος της ναυτιλίας, προτείνοντας την αμμωνία ως μία στρατηγικά σημαντική επιλογή, λαμβάνοντας υπόψη τις τεχνολογικές, οικονομικές και περιβαλλοντικές απαιτήσεις του κλάδου.
Abstract
This thesis focuses on the investigation of ammonia as an alternative fuel for ship propulsion systems, analyzing its economic and environmental viability. With its zero CO₂ emissions during combustion and its potential to be produced from renewable energy sources, ammonia emerges as one of the most promising solutions to meet the growing environmental demands of the maritime industry.
To comprehensively evaluate ammonia's potential, the thesis first examines its production technologies, such as steam methane reforming (SMR) and coal gasification, along with the different types of ammonia (brown, grey, blue, green). This analysis highlights the impact of each production method on the environmental footprint and costs, providing the theoretical framework for its economic and environmental assessment.
Subsequently, the study delves into the economic parameters of using ammonia, including production costs, the infrastructure required for its adoption, and its competitiveness compared to conventional and alternative fuels, such as hydrogen and methanol. By analyzing the life cycle costs and emissions associated with ammonia, the key factors affecting its sustainability are identified.
The research concludes with the formulation of insights regarding the technological challenges, adaptation requirements, and strategic measures necessary for adopting ammonia in the maritime sector. Moreover, it explores the importance of the regulatory framework and carbon taxation in shaping future fuel choices.
Overall, this thesis contributes to the discussion on reducing the maritime industry's environmental footprint, positioning ammonia as a strategically significant option that meets the sector's technological, economic, and environmental demands.
Number of pages
179Faculty
Σχολή ΜηχανικώνAcademic Department
Τμήμα Ναυπηγών ΜηχανικώνLanguage
GreekCollections
Except where otherwise noted, this item's license is described as
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές