Foto Colourbox

Ammoniak kan spille en nøglerolle i klimaneutral skibsfart

Monday 13 Dec 21

Contact

Marie Münster
Professor MSO
DTU Management
+45 46 77 51 66

Contact

Peter Vang Hendriksen
Professor, Head of Section
DTU Energy
+45 46 77 57 25

Om MarE-fuel-projektet

I MarE-fuel-projektet estimeres de totale ejeromkostninger for en maritim virksomhed ved brug af flere forskellige grønne brændstoffer. Analysen tager stilling til situationen nu (2020) og i 2030 og 2050 ud fra parametre som priser, afgifter, udledning, tilgængelighed osv.

Desuden skitseres en køreplan, der illustrerer mulige overgange fra situationen i dag til nul-udledning i 2050. Denne køreplan tager højde for emissionerne forbundet med brug af forskellige brændstoffer, forskellige scenarier for biomassetilgængelighed og globale emissionslofter for sektoren og identificerer de billigste løsninger over tid.

Læs hovedrapporten for MarE-Fuel-projektet

Læs samtlige rapporter

Webinar

Deltag i webinar den 17. december kl. 11-14, hvor projektpartnerne præsenterer resultaterne fra analyserne. 

Click here to join the meeting

Klimaneutral skibsfart i 2050 kræver øjeblikkelig handling. Spørgsmålet er, hvilke grønne brændstoffer man skal satse på. Ammoniak er et af dem, viser ny rapport.

I dag står den maritime sektor for tre procent af verdens samlede udledning af drivhusgasser. Det tal forventes at stige, så skal det lykkes at vende den udvikling, er det nødvendigt, at den maritime sektor hurtigt kommer i gang med den grønne omstilling. Og da de oceangående skibe, som bruger meget brændstof næppe kommer til at sejle på batterier, skal løsningen findes ved hjælp af andre metoder.

Det kan fx være biogas eller Power-to-X-teknologier (PtX), hvor man omdanner grøn strøm til såkaldte e-fuels som flydende brint, ammoniak og metan eller methanol, der kan bruges i motorer. Spørgsmålet er imidlertid, hvilken teknologi og type af grønt brændstof det bedst kan betale sig for sektoren at satse på – både set i forhold til udledning og set i forhold til pris.

Det har forskere fra DTU regnet på i MarE-Fuel-projektet, der er gennemført sammen med Anker Invest, Mærsk Line, Copenhagen Economics, OMT og DFDS og finansieret af den Danske Maritime Fond og Lauritzen Fonden.

”Vores analyse viser, at der ikke er ét enkelt slags grønt brændstof, som kan løse den maritime sektors udfordringer, men at det kræver en kombination af flere teknologier. Vi har fundet frem til forskellige scenarier, som alle kan gøre den maritime sektor grøn. Og så har vi også regnet på, hvilke løsninger, der er de billigste,” siger professor i energisystemanalyse fra DTU Management Marie Münster.

Hun forklarer, at selv om analysen peger på, hvilke brændstoffer og teknologier, det vil være fordelagtigt at satse på for den maritime sektor, er der flere udfordringer, som sektoren ikke selv kan løse, fordi det kræver store investeringer i teknologi og etablering af smarte energiløsninger.

Biomasse er billigst
Ifølge analysen er det i første omgang billigst for branchen at opnå reduktion i udledningen, hvis man anvender grønne brændstoffer produceret ved hjælp af bæredygtig biomasse – først i form af pyrolyseolie og siden i form af bio-e-metanol. Analysen viser imidlertid, at der på længere sigt kan blive knaphed på bæredygtig biomasse, da det ikke kun er skibstrafikken, der kunne ønske at udnytte den til energi.

”Hvor stor en rolle bæredygtig biomasse kan spille for den grønne skibstrafik, afhænger af fuldstændigt af, hvor meget, vi har adgang til i fremtiden. Hvis der er rigeligt, vil det bestemt være en af de billigste veje at gå, og derfor skal vi også have fortsat have fokus på den teknologi, men alt peger på, at der bliver kamp om den billige bæredygtige biomasse, og derfor skal vi også satse på at optimere Power-to-X-teknologierne, for dem kommer vi ikke uden om,” lyder det fra Marie Münster.

”Der er ikke et brændstof, der vinder. Alle de beregnede scenarier peger dog på, at ammoniak på lang sigt bliver afgørende for, at skibsfarten kan blive klimaneutral, hvis ellers strømmen, der anvendes, er grøn. Det skyldes, at ammoniak ikke er afhængigt af kulstof, og at prisen og klimagas emissionerne er sammenlignelige med de andre grønne brændstoffer,” fortsætter hun.

Ammoniak til skibsfarten kræver flere PtX-anlæg
For at producere ammoniak skal man først omdanne grøn strøm til brint via elektrolyse. Først derefter kan det blive til flydende ammoniak.

”Vi kan se, at ammoniak bliver et af de vigtige grønne brændstoffer for skibsfarten, jo tættere vi kommer på 2050. Hvis vi skal kunne dække behovet for brændstof til international skibsfart, skal vi i gang nu med at bygge flere anlæg, der kan lave elektrolyse. Med den nuværende udbygningsrate (2019) vil det nemlig tage op mod 3000 år, før vi har anlæg nok,” siger professor Peter Vang Hendriksen, der er ekspert i elektrolyse og energikonvertering på DTU Energi.

Han konstaterer, at uanset hvilke grønne brændstoffer, der skal laves ved hjælp af Power-to-X-teknologien, kræver det flere elektrolyse-anlæg.  Og det leder videre til en anden efterhånden velkendt udfordring nemlig, at vi har brug for mere grøn strøm.

"Hvis vi skal kunne dække behovet for brændstof til international skibsfart, skal vi i gang nu med at bygge flere anlæg, der kan lave elektrolyse. Med den nuværende udbygningsrate (2019) vil det nemlig tage op mod 3000 år, før vi har anlæg nok"
Professor Peter Vang Hendriksen

”Elektrolyse kræver strøm. Hvis vi fx kun skal sejle på grøn ammoniak i 2050, og vi de næste 29 år fortsætter med samme udbygningsrate af vindkraft som i dag, så ville vi skulle udnytte al den nye kapacitet til at producere grøn ammoniak til skibsfart. Det er dog ikke nok at have billig grøn strøm, den skal også være tilgængelig det meste af tiden for at undgå at skulle overdimensionere produktionsanlæg. Derfor skal vi sikre fleksible anlæg og gerne effektiv lagring af vores vind- og solenergi,” siger Peter Vang Hendriksen.

Analysen viser desuden, at forholdene i Esbjerg (mængderne af vind og sol og de forventede elpriser) faktisk er så gode, at omkostningerne ved produktion af e-fuels kun ligger i omegnen 10 procent højere end fx Dakhla i Sahara. Og dette medregner ikke fordelene ved en høj forsyningssikkerhed i Danmark.

”Danmark har gode muligheder for selv at producere grønt brændstof til vores maritime sektor, hvis vi vil. Men det kræver en national strategi, og at vi opskalerer markant især i forhold til elektrolyse og PtX-anlæg, hvor vi skal opskalere den globale udbygningsrate med mere end en faktor 100 i forhold til i dag for at dække skibssektorens behov for e-fuels. Det kan industrien ikke selv klare,” siger Peter Vang Hendriksen.

Beregningerne viser i øvrigt, at prisen for at fremstille de grønne brændstoffer er ca. 4 gange højere end prisen på de tilsvarende stoffer fremstillet i dag ud fra fossile kilder. Opskalering i produktionskapacitet, gevinster ved massefremstilling og forbedringer i teknologi forventes dog at halvere prisen på de grønne brændstoffer frem mod 2050.

Endelig minder begge professorer om, at afgifterne på CO2 samt støtten fra staten til nye anlæg får meget stor betydning for brændstofpriserne og konkurrencedygtigheden. Hvis udviklingen alene skal drives af en CO2-skat, vil den blive meget høj, og derfor vil den formodentlig skulle suppleres med andre tiltag. Uden afgifter og statslig opbakning vil de grønne brændstoffer uanset teknologi ikke kunne konkurrere med de fossile.

 

Open source-modeller

Projektet har udviklet fire open source-modeller:

  • OptiPlant-modellen, der optimerer kapacitetsstørrelser og elforbrug fra egenproduktion eller via køb fra el-nettet.
  • ’Balance of plant’-modeller for produktionsanlæggene, der beregner virkningsgrader og brændstofproduktionsomkostninger. Fokus er på metanol og ammoniak.
  • TCO-modellen, der beregner de samlede omkostninger fra både brændstofs- og skibssiden.
  • Roadmap-modellen, der beregner mulige scenarier for at reducere udledning af klimagasser fra skibsfarten frem mod 2050 afhængigt af tilgængelig biomasse og grøn strøm.

News and filters

Get updated on news that match your filter.
https://www.innowind.dk/news/nyhed?id=%7B88D78B83-7BF7-4A36-9B65-5C9F87CE8DC8%7D
18 JANUARY 2022