Merenkulun vaihtoehtoiset polttoaineet
No Thumbnail Available
Files
Haavisto_Joel_2024.pdf (799.04 KB) (opens in new window)
Aalto login required (access for Aalto Staff only).
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2024-04-24
Department
Major/Subject
Energia- ja konetekniikka
Mcode
ENG4000
Degree programme
Insinööritieteiden kandidaattiohjelma
Language
fi
Pages
24
Series
Abstract
Kandidaatin työssä tutkitaan merenkulkualalla tapahtuvaa vihreää siirtymää, jossa fossiiliset polttoaineet vaihtuvat uusiutuvilla energianlähteillä tuotettuihin vaihtoehtoisiin polttoaineisiin. Kansainvälinen merenkulkujärjestö IMO on linjannut Pariisin ilmastosopimuksen kanssa linjassa olevan strategian, jonka mukaan laivaliikenteestä aiheutuvat kasvihuonepäästöjen tulisi saavuttaa nettonolla vuoteen 2050 mennessä. IMO määrää lisäksi MARPOL 73/78-yleissopimuksessaan lukuisista merenkulun ympäristöpäästöjen rajoituksista, joilla pyritään estämään merten saastuminen sekä haitat niin ihmiselämälle kuin merieliöstölle. Kandidaatin työn keskiössä ovat kyseiset ympäristömääräykset täyttävät polttoaineet, jotka voivat potentiaalisesti toimia siirtymävaiheen polttoaineina tai korvata kokonaan nykypäivän fossiiliset polttoaineet. Tulevaisuuden vaihtoehtoisiksi polttoaineiksi valittiin ammoniakki, vety, metanoli ja biodiesel. Kyseisistä polttoaineista ammoniakilla ja metanolilla on mahdollisuus muodostua ensisijaisiksi vaihtoehdoiksi vähäpäästöisyyden ja kokemusperäisen tutkimustiedon ansiosta. Ammoniakki on toksisuudesta huolimatta riittoisa ja joustava polttoaine, jonka käyttöönottoa tukevat kokemusperäinen tutkimus ja kattava tuotanto muilla teollisuuden osa-alueilla. Metanoli osoittautuu myös kilpailukykyiseksi vaihtoehdoksi kasvavan tuotantokapasiteetin ja globaalin saatavuutensa vuoksi, eikä se vaadi merkittäviä muutoksia infrastruktuuriin. Vedyn kuljetus edellyttää polttoaineen paineistamista tai nesteyttämistä jäähdyttämällä, mikä lisää turvallisuusriskejä polttoaineen varastoinnissa ja käytössä. Muita polttoaineita suurempi tilavuusvaatimus tekee vedystä kannattamattoman ja logistisesti haastavan nykyisillä keinoilla, mutta voi osoittautua ympäristönsuojelun kannalta ratkaisevaksi vaihtoehdoksi tekniikan kehittyessä. Biodiesel on varteenotettava vaihtoehto, jonka tuotantoa voidaan kasvattaa nopeasti. Biodiesel ei vaadi merkittäviä muutoksia infrastruktuuriin tai polttomoottoreihin, eikä ole riippuvainen öljyntuonnista. Biodieselin tuotantokapasiteetti on kuitenkin vielä rajoittava tekijä, minkä vuoksi se soveltuu toistaiseksi vain muiden polttoaineiden ohella käytettäväksi polttoaineeksi. Painoarvona ovat laivaliikenteestä aiheutuvien ympäristöpäästöjen vähentäminen tuotannosta alkaen, mutta myös vaihtoehtoisten polttoaineiden vaikutus turvallisuuteen, operointiin ja logistiikkaan. On otettava huomioon polttoaineiden tuotantokapasiteetti, infrastruktuurin valmius sekä tuotantoon vaadittavien raaka-aineiden saatavuus. Siirtymävaihe tulee olemaan riippuvainen investoinneista uusiutuviin energianlähteisiin sekä tehokkaista pakokaasujen jälkikäsittelyteknologioista, kuten rikkipesureista, SCR-katalysaattoreista ja hiilidioksidin talteenotosta, sillä fossiiliset polttoaineet tulevat olemaan vielä ensisijainen vaihtoehto kustannustehokkuutensa vuoksi.Description
Supervisor
Mikkola, TommiThesis advisor
Kaario, OssiKeywords
merenkulun polttoaineet, ammoniakki, vety, laivapolttoaineet, metanoli, biodiesel