선박에 대체 연료를 사용합니다. 해상 및 강 선박에서 대체 연료 사용의 환경적 측면. 인간의 근력
© Tishinskaya Yu.V., 2014
이 주제의 관련성은 선박이 운항을 위해 많은 양의 연료를 필요로 한다는 사실에 의해 결정되며, 이는 환경에 해로운 영향을 미칩니다. 화물선매년 수백만 입방미터의 이산화탄소를 대기 중으로 방출하여 대기에 막대한 피해를 입히고 극지방의 빙하가 녹는 것을 가속화합니다. 또한 석유 제품의 불안정한 가격과 이러한 광물의 제한된 매장량으로 인해 엔지니어들은 대체 연료와 에너지원을 지속적으로 찾고 있습니다.
세계해운은 환경오염의 주요 원인이다. 세계 무역필요하다 엄청난 양석유 및 기타 가연성 물질의 소비 바다 선박하지만 CO2 배출 감소에 더 많은 관심이 쏠리면서 파워트레인에 변화를 주거나 아예 대체품을 찾아야 할 때가 왔다는 것은 분명합니다.
현재 한 국가 내에서 석유로 생산된 자동차 연료의 소비량은 수억 톤에 달할 수 있습니다. 동시에 도로 및 해상 운송은 석유 제품의 주요 소비자 중 하나이며 2040~2050년까지 자동차 연료의 주요 소비자로 남을 것입니다.
또한이 문제 개발의 중요한 원동력은 선박 오염 방지를위한 국제 협약의 요구 사항에 따라 황, 질소 및 산화물의 함량에 대한 요구 사항이 체계적으로 강화된다는 사실입니다. 해상 선박에서 배출되는 탄소 및 미립자 물질. 이러한 물질은 환경에 막대한 해를 끼치며 생물권의 어느 부분에도 이질적입니다.
배출 통제 구역(ECA)에 대해서는 가장 엄격한 요구 사항이 제시됩니다. 즉:
· 발트해와 북해
· 미국과 캐나다 연안 해역
· 캐리비안 바다
· 지중해
· 일본해안
· 말라카 해협 등
따라서, 2012년 해양선박 황산화물 배출기준 변화는 특수지역 0%, 전 세계 3.5%이다. 그리고 2020년까지 이 지역 해상 선박의 황산화물 배출 기준도 마찬가지로 0%가 될 것이며, 전 세계적으로 이미 0.5%로 낮아질 것입니다. 이는 선박 발전소에서 대기로 유해 물질의 화학적 배출을 줄이는 문제를 해결하고 선박에서 사용할 수 있는 새롭고 보다 "친화적인" 유형의 연료 또는 에너지를 찾아야 함을 의미합니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 두 가지 방향으로 혁신을 도입하는 것이 제안되었습니다.
1) 선박 운항 시 새롭고 더욱 환경친화적이며 경제적인 유형의 연료를 사용합니다.
2) 태양, 물, 바람의 에너지를 사용하기 위해 일상적인 연료를 거부합니다.
첫 번째 방법을 고려해 보겠습니다. 대체 연료의 주요 유형은 다음과 같습니다.
바이오디젤은 유지종자 작물에서 생산되는 유기 연료입니다.
브랜드 바이오디젤 가격은 일반 바이오디젤 가격보다 약 2배 정도 높습니다. 디젤 연료. 미국에서 2001/2002년에 실시된 연구에 따르면 연료에 바이오디젤이 20% 포함되어 있으면 배기가스의 유해 물질 함량이 11% 증가하고 순수 바이오디젤만 사용하면 배출량이 50% 감소하는 것으로 나타났습니다.
알코올은 탄소 원자에 직접 결합된 하나 이상의 수산기를 포함하는 유기 화합물입니다. 알코올은 인화점이 낮은 연료로 금지됩니다.
수소는 연소 생성물이 이산화탄소가 아닌 유일한 유형의 연료입니다.
이는 순수한 형태로 내연기관에 사용되거나 액체 연료의 첨가제로 사용됩니다. 선박에 보관할 위험이 있으며 고가의 장비비슷한 용도로 만든 이 유형연료가 전혀 없어 유망하지 않다선박용;
물-연료 에멀젼은 선박에서 특수 설비로 생산됩니다. 이는 연료를 절약하고 산화질소 배출을 줄이지만(유제의 수분 함량에 따라 최대 30%) 황산화물 배출에는 큰 영향을 미치지 않습니다.
액화 및 압축된 가연성 가스를 사용하면 황 및 입자상 물질의 대기 배출을 완전히 제거하고 질소산화물 배출을 80%까지 근본적으로 줄이며 이산화탄소 배출을 30%까지 크게 줄일 수 있습니다.
따라서, 선박 엔진의 환경 성능에 큰 영향을 미치는 유일한 새로운 유형의 연료는 다음과 같다고 주장 할 수 있습니다. 천연 가스.
두 번째 방법을 고려해 보겠습니다. 바람과 태양은 지구상에서 가장 흔한 에너지원이다. 많은 조직에서는 이를 구현하기 위해 모든 종류의 프로젝트를 제공합니다. 기와.
국제적으로는 풍력 및 태양 에너지를 항해에 사용하는 선박 프로젝트가 이미 구현되었지만 아직 구현되지 않은 프로젝트가 여러 개 있습니다.
고속에서 연료 소비를 줄이기 위한 노력 상선세계 해양에서 함대를 운용하기 위해 도쿄 대학의 한 그룹이 "와일드 챌린저" 프로젝트를 개발했습니다.
높이 50m, 폭 20m의 거대한 접이식 돛을 사용하면 연간 연료 소비를 거의 30%까지 줄일 수 있습니다. 최대 추진력을 위해 돛은 개별적으로 제어되며 각 돛은 5단으로 구성된 신축식 구조로 되어 있어 날씨가 좋지 않을 때 보관할 수 있습니다. 돛은 속이 비어 있고 곡선형이며 알루미늄이나 강화 플라스틱으로 만들어져 날개 모양에 더 가깝습니다. 컴퓨터 시뮬레이션과 풍동 테스트를 통해 이 개념이 측풍에서도 작동할 수 있는 것으로 나타났습니다. 따라서 "Wind Challenger" 프로젝트는 진정한 미래 세대의 연료 효율적인 선박 개발이 될 수 있습니다.
회사 "Eco Marine Power"는 " 물병자리"는 "물병자리"를 의미합니다. 이 프로젝트의 특징은 태양광 패널을 돛으로 사용한다는 것입니다.
그런 돛도 받았어요 적절한 이름"하드 돛" 그들은 일부가 될 것이다 주요 프로젝트이를 통해 해상 선박은 해상, 도로 및 항구에서 대체 에너지원을 쉽게 사용할 수 있습니다. 각 항해 패널은 다음을 사용하여 자동으로 위치를 변경합니다. 컴퓨터 제어개발되고 있는 것 일본 회사 « KEI 시스템 주식회사" 악천후에도 패널을 제거할 수 있습니다.
해당 분야의 최신 성과 태양광 기술이는 이제 태양광 패널과 돛의 조합을 사용할 수 있음을 의미하며, 이는 이 프로젝트를 현대 조선 개발의 최전선에 두는 사실입니다.
시스템 " 물병자리» 선박 승무원의 주의가 많이 필요하지 않고 상대적으로 설치가 쉽도록 설계되었습니다. 견고한 돛과 기타 시스템 구성 요소를 만드는 재료는 재활용됩니다.
시스템 " 물병자리» 다음과 같은 이유로 해운회사 및 선박 운영업체의 투자가 매력적이 될 것입니다. 빠른 회수프로젝트
이 두 가지 방법 모두 동일한 문제를 해결하도록 설계되었다고 결론을 내릴 수 있습니다. 이러한 프로젝트의 구현은 글로벌 운송에 큰 영향을 미치며 환경 오염을 크게 줄이고 연료 및 유지 관리 비용을 줄이는 데 기여합니다. 무엇을 선택할지는 모두의 사업입니다. 구현을 위한 더 쉬운 방법은 경제적인 연료를 사용하는 것입니다. 이 기술은 함대를 완전히 교체할 필요는 없지만 기존 선박에 사용할 수 있지만 여전히 일정 수준의 연료 비용과 대기로의 유해 물질 배출을 유지하기 때문입니다. . 운영에 대체 에너지원을 사용하는 선박을 건조하기로 선택하면 한편으로는 선박을 완전히 교체해야 하지만, 다른 한편으로는 연료 비용을 없애고 다양한 유형의 환경 오염을 크게 줄일 수 있습니다.
문학
1. 소키르킨 V.A. 국제해사법: 교과서 / Sokirkin V.A.,
시타레프 V.S. - 중: 국제관계, 2009. – 384p.
2. Shurpyak V.K. 애플리케이션 대체 유형에너지와 대안
해상 선박의 연료 [전자 자원]. - 문서 접근 모드:
http://www.korabel.ru/filemanager
3. 미래의 선박 [ 전자 자원]. – 문서 접근 모드:
http://korabley.net/news/korabli_budushhego/2010-04-05-526
4. 경제적인 선박이 가능하다 [전자자원]. – 접근 모드
문서: http://korabley.net/news/ehkonomichnye_suda_vozmozhny/2014-01-06-
5. 대체 물병자리 시스템으로 배송이 변경될 수 있음
[전자 자원]. – 문서 접근 모드: http://shipwiki.ru/sovremennye_korabli/na_ostrie_progressa/alternativnaya_sistema_emp_aquarius.html
범선을 완전히 버린 지 100년이 지난 지금, 조선업체들은 연료비를 줄이기 위해 다시 풍력 발전으로 눈을 돌리고 있습니다.
다음은 대체 자원을 사용하여 화물을 운송하는 몇 가지 운송 선박 프로젝트입니다.
Eco Marine Power - 태양광 패널은 돛처럼 작동합니다.
일본 회사 Eco Marine Power(EMP)는 전통적인 돛을 .
EMP는 해양선박의 설계와 건조에 신기술을 적용하는 혁신기업입니다. 회사의 엔지니어와 연구원들은 전통적인 에너지원과 그 사용으로 인한 환경 피해를 줄이기 위해 해양 및 하천 운송을 위한 보다 환경 친화적인 엔진을 개발한다는 목표를 세웠습니다.
전통적인 돛 대신 조종 가능한 돛을 사용했습니다. 태양 전지 패널. 첫째, 넓은 면적과 제어된 회전 메커니즘으로 인해 패널을 일반 돛으로 사용할 수 있습니다. 둘째, 항해 중에 축적된 전기 에너지는 항구에서 선박을 조종할 때 엔진에 동력을 공급하는 데 사용됩니다.
각 태양광 패널의 회전 시스템을 사용하면 바람 속에서도 완벽하게 위치를 잡을 수 있고 악천후에는 완전히 제거할 수 있습니다. 수평으로 접혀도 태양광 패널의 활성 표면은 여전히 햇빛을 향하며 온보드 배터리를 추가로 충전합니다.
EMP 대표자들은 하이테크 돛 설계의 견고성과 신뢰성이 바다의 매우 강한 폭풍에도 견딜 수 있으므로 기존 범선이 할 수 없는 경우에도 선박이 해상에 남아 승인된 경로로 이동할 수 있다고 주장합니다. 또한 새로운 돛에는 최소한의 유지 관리가 필요합니다.
EMP 엔지니어들은 기존 선박에 이러한 독특한 돛을 장착하면 연료 소비가 20% 감소하고, 선박에 추가 전기 모터도 장착하면 연료 소비가 거의 절반, 즉 약 40% 감소할 것으로 계산했습니다.
가스 연료 용기 프로젝트
모스크바 2011 .
출연자:
주요 디자이너 (b. 1984)
디자인 엔지니어 (b. 1984)
디자인 기술자 (1989년생)
주제 리더:
Assoc 과학 및 생산 센터 "Rechport" 이사. A. K, 타타렌코프
수필
보고서에는 본문 13페이지, 표 1개, 그림 5개, 출처 1개가 포함되어 있습니다.
압축 및 액화 천연 가스(메탄) 프로젝트 P51 모터 선박의 동력 설치에 대한 설계, 건설, 재장비.
개발 목표: 대체 연료를 사용하는 내륙 항해 선박, 즉 선박에서 두 가지 가스 연료 옵션(압축 천연 가스 또는 액화 천연 가스)을 사용할 수 있는 가능성.
작업 목적: 차세대 하천 선박용 가스 연료의 향후 사용.
얻은 결과: 하천 선박에서 가스 연료로 작동하는 해양 발전소(SPP)를 사용할 전망이 제시되었으며, 특히 레이아웃에 대한 근본적인 결정이 주어졌습니다. 가스 장비프로젝트 P51의 "P"급 선박.
디젤 연료의 높은 비용으로 인해 선주는 대체 연료 유형을 찾고 일부 선박 그룹을 해당 연료로 전환하는 문제를 해결해야 합니다.
모스크바가 환경 친화적인 도시로 거듭나는 추세에 따라 모스크바 교통 허브에는 유해한 배출물을 분산시킬 수 있는 대규모 기단이 없습니다. 이에, 다른 운송수단에 비해 수상운송의 경쟁력을 높이기 위해서는 다음과 같은 결정이 필요하다. 우선 사항배기가스 독성 감소와 관련이 있습니다.
이러한 분야 중 하나는 선박 발전소를 디젤 연료에서 가스로 전환하는 것입니다. 동시에 압축천연가스 또는 액화천연가스라는 두 가지 유형의 가스 연료를 선박에 사용할 수 있다는 가능성을 강조할 필요가 있습니다.
이 프로젝트는 기존 내륙 항해 선박을 가스 연료로 전환하고 가스 연료를 사용하는 새로운 선박을 건조하는 것을 제안합니다.
모스크바 수역의 강 선박에서 액화 및 압축 천연 가스 사용 효율성에 대한 기술 및 경제적 연구가 VNIIGaz와 모스크바 주립 수자원 아카데미 선박 발전소 부서에서 수행되었습니다. 주제 VI/810. M., MGAVT, 1997. 압축 천연 가스로 작동하기 위해 모스크바 지역 도시 노선의 하천 모터 선박 발전소 재장비 (R-51 "모스크바"프로젝트 모터 선박의 예 사용)] , 이는 하천 함대 선박에 가스를 사용할 가능성을 보여주었습니다.
1998년에 모스크바 주립 수운 아카데미는 프로젝트 R51E(모스크바 유형)의 여객선 "Uchebny-2"의 발전소를 압축 가스로 작동하도록 재설치했습니다. 재장비는 프로젝트 P35(Neva) 및 P51(모스크바) 선박과 관련하여 개발된 조선 센터 프로젝트에 따라 수행되었습니다.
실험적 연구에서는 직접적인 것으로 나타났습니다. 경제적 이익가스 사용으로부터. 동시에 가스 누출을 알리고 누출이 있는 경우 디젤 연료로 작동하도록 시스템을 자동으로 전환하는 신호를 보내는 추가 경보 센서를 설치할 필요성이 확인되었습니다.
많은데도 불구하고 긍정적인 측면압축 및 액화 가스를 사용하는 경우 이러한 시스템의 주요 단점에 주목해야 합니다. 우선, 이것은 산책로 데크에서 유용한 공간의 손실입니다(m/v "Uchebny-2"에서).
압축 가스를 사용하는 선박에는 각각 50리터 용량의 압축 가스 실린더 32개가 설치되었으며 이는 액화 가스의 장점을 나타냅니다. 다음 단점위 유형의 설치를 갖춘 선박에 대한 러시아 강 등록 규칙의 요구 사항이 없으며, 물론 주요 제한 요소는 가스 충전소 네트워크가 부족하다는 것입니다. 그리고 만약에 도로 운송이 네트워크는 발전 중이며, 대용량의 존재와 운송 노선의 길이를 특징으로 하는 수상 운송의 경우 이 문제는 여전히 관련성이 있습니다.
물론 위의 내용에는 자본 투자가 필요하지만 다음을 달성할 수 있습니다.
1. 해양 디젤 엔진에서 배출되는 독성 배출과 배기 가스의 불투명도를 50% 줄여 수역의 환경 상황을 개선합니다.
2. 연료비를 20~30% 절감합니다.
이런 점에서 선박을 가스로 전환하면 경제적 이익뿐 아니라 환경 개선(청정 공역)으로 이어진다.
운송 선박에서 가장 실현 가능한 방법은 발전소의 높은 전력과 긴 라인 길이에 따라 결정되는 액화 가스를 사용하는 것입니다(상부 데크의 유효 영역 손실을 최소화하면서 대량의 가스 매장량이 필요함). ). 이와 관련하여 외딴 지역에는 가스 운반선이 필요합니다. 따라서 주요 아이디어는 각 제품이 가연성, 독성, 부식성 및 반응성을 포함하여 하나 이상의 유해 특성을 가질 수 있으므로 제품의 유해 특성에 맞는 용기 유형을 만드는 것입니다. 액화 가스를 운송할 때(제품을 냉장 보관하거나 압력을 가하는 경우) 추가적인 위험이 발생할 수 있습니다.
심각한 충돌이나 좌초는 화물 탱크에 손상을 주어 통제할 수 없는 제품 방출을 초래할 수 있습니다. 이러한 누출로 인해 제품이 증발하고 분산될 수 있으며 경우에 따라 가스 운반선 선체가 부서지기 쉬운 파손이 발생할 수 있습니다. 그러므로 그러한 위험은 현대 지식과 지식을 바탕으로 현실적으로 가능한 한 과학 기술 진보최소한으로 줄여야 합니다. 이러한 문제는 우선 러시아 강 등록 규칙에 반영되어야 합니다. 동시에 가스 운반선 및 화학 운반선에 대한 요구 사항은 조선, 선박 공학의 신뢰할 수 있는 원칙과 다양한 제품의 유해 특성에 대한 현대적인 이해를 기반으로 해야 합니다. 복잡하지만 빠르게 발전하고 있기 때문에 요구 사항이 변하지 않을 수 없습니다.
위와 관련하여 오늘은 생성 문제 규제 체계가스 연료를 사용하여 운항하는 선박 및 이를 운송하는 선박과 관련됩니다.
위의 내용을 바탕으로 우리는 세계의 추가 증가와 결과적으로 러시아의 디젤 연료 가격으로 인해 선주가 문제를 해결하기 위한 대체 방법을 찾아야 하며 그 중 하나는 가스 사용이라는 결론을 내릴 수 있습니다. 그러나 하천 선박에 가스 연료(압축 천연 가스 및 액화 모두)를 사용하는 것은 주유소 네트워크가 개발된 경우에만 권장됩니다.
안에 현대적인 상황산업용 가스 충전소 건설은 낭비입니다 공공 자금, 그리고 그러한 물건에 대한 다른 자금 조달원을 찾는 것은 불가능합니다. 따라서 도시 내 다수의 대규모 건설 정착지선박에 연료를 공급하는 것뿐만 아니라 차량에 연료를 공급하는 데에도 사용되는 주유소. 외딴 지역에서 선박에 연료를 보급할 수 있도록 가스 운반선을 사용할 수 있으며 이는 산업 기업에서 건설하는 것이 좋습니다. 이 경우 해당 시설 외에 추가로 해당 시설을 건설할 가능성도 있다. 정부 기관 Gazprom, 환경 기금, 모스크바 정부 및 기타 여러 회사와 같은 조직이 관심을 가질 수 있습니다.
산업(예: ENERGOGAZTECHNOLOGY LLC 등)에서는 스파크 점화 기능이 있는 피스톤 가스 엔진과 이에 기반한 제품(전기 장치, 발전소, 엔진 발전기(가스 발전기) 등)을 생산합니다. 외부 혼합물이 형성되는 모든 가스 엔진.
가스연료를 이용한 선박발전소 운영을 위한 개략도 및 장비.
연료 가스는 가스 라인에서 연소를 위해 준비됩니다(그림 1). 다음으로 대기압과 동일한 압력의 연료 가스가 믹서로 들어가고(그림 2), 여기서 필요한 비율로 공기와 혼합됩니다. 엔진에 들어가는 가스-공기 혼합물의 투여량은 전기 구동 장치가 있는 스로틀 밸브(그림 3)에 의해 수행됩니다.
회전 속도와 스파크 발생은 가스 엔진 제어 시스템에 의해 제어됩니다. 이 시스템가스 엔진의 비상 경고 시스템 기능을 수행하고 엔진 시동 및 정지시 적시에 전자기 연료 밸브를 열고 닫습니다.
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쌀. 2 믹서
그림 3 스로틀 밸브
SPC "Rechport"는 가스 실린더의 위치 측면에서 m/v "Moskva" pr. R-51의 재장비를 위한 여러 예비 연구를 완료했습니다(한 실린더의 크기: 길이 - 2000mm, Ø 401mm). , 250권), 비교 성과지표 환산은 아래 표 1에 나타내었고, 배치도(옵션)는 그림 4에 나타내었다.
이러한 재장비는 텐트 구조의 강도를 보장한다는 측면에서 추가적인 보강이 필요합니다. 예비 보강 설계는 그림 1에 나와 있습니다. 5.
1 번 테이블
선체의 주요 치수, m: 길이 – 36; 너비 – 5.3; 측면 높이 – 1.7 | 디젤 엔진을 갖춘 직렬 m/v "Moscow" | m/v 가스 내연기관 시스템을 갖춘 "Moskva" | m/v 가스 내연기관 시스템을 갖춘 "Moskva" |
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연료탱크 위치 |
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차양+선미 | ||||
탐색 자율성, 일 | ||||
비행시간, 시간 | ||||
승객 수, 명 |
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설계 | ||||
실제 |
https://pandia.ru/text/78/182/images/image007_80.jpg" width="370" height="190 src=">
b) 공급(12개의 실린더)
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쌀. 5 차양 보강재의 기본 설계.
사용된 소스 목록
1. 주제 VI/810에 관한 연구 보고서. M., MGAVT, 1997. 압축 천연 가스로 작동하기 위해 모스크바 지역 도시 노선의 하천 모터 선박 발전소 재장비(R-51 "모스크바" 프로젝트의 모터 선박의 예 사용).
선박에서 발생하는 이산화탄소(CO2) 및 기타 유해한 배출을 줄이기 위한 국제적 노력으로 인해 대체 에너지원에 대한 연구가 활발해지고 있습니다.
특히, 분류 협회 DNV GL의 보고서에서는 전기 구동 시스템과 함께 연료 전지, 가스 및 증기 터빈의 사용을 조사합니다. 친환경적인 모습연료.
선박에 연료전지를 적용하는 것은 현재 개발 중이지만, 주 엔진을 대체하기까지는 오랜 시간이 걸릴 것입니다. 예를 들어 VINCI Energies의 페리와 같은 방향의 개념은 이미 존재합니다. 이러한 선박의 길이는 35m이며 재생 가능한 에너지원에서 얻은 에너지를 4시간 동안 보관할 수 있습니다. 회사 웹사이트에는 이러한 선박이 2020년부터 프랑스 Ouessant 섬과 대륙 사이를 운항할 것이라고 나와 있습니다.
또한 혁신적인 기술배터리와 풍력 에너지의 사용도 고려되고 있습니다.
풍력 선박, Vindskip
배터리 시스템은 이미 선박에 사용되고 있지만 효율이 낮아 해양 선박에 적용하는 데 한계가 있다.
마지막으로, 풍력 에너지의 사용은 새로운 것은 아니지만 현대 조선업에서 경제적 매력이 아직 입증되지 않았습니다.
국제해사기구(IMO)의 최신 결정에 따라 2020년 1월 1일부터 연료 중 황 함량(SOx)이 0.5%를 초과하지 않아야 하며, 온실가스 배출량을 2050년까지 50% 줄여야 함을 상기시켜 드립니다. IMO).
대체 연료
현재 고려되고 있는 대체 연료에는 액화천연가스(LNG), 액화석유가스(LPG), 메탄올, 바이오연료 및 수소가 포함됩니다.
IMO는 현재 가스나 기타 친환경 연료를 사용하는 선박에 대한 안전 코드(IGF 코드)를 개발하고 있습니다. 메탄올 및 저인화점 연료 분야에 대한 연구가 계속되고 있습니다.
선주가 고려해야 할 다른 연료 유형에 대한 IGF 코드는 아직 개발되지 않았습니다.
환경 적 영향
DNV GL에 따르면 LNG는 온실가스(주요 온실가스로는 수증기, 이산화탄소, 메탄, 오존)를 가장 적게 배출합니다. 그러나 LNG의 주성분인 미연 메탄은 이산화탄소(CO2-이산화탄소)보다 20배나 더 강력한 온실가스 배출량을 발생시킨다.
그러나 이중 연료 엔진 제조업체에 따르면 현대 장비에서 연소되지 않은 메탄의 양은 그다지 크지 않으며 이를 사용하면 운송 시 온실 가스가 10~20% 감소합니다.
메탄올이나 수소를 사용함으로써 발생하는 탄소발자국(조직 활동 및 화물 운송 활동으로 인해 발생하는 온실가스의 양)은 중유(HFO)와 해양경유(MGO)를 사용하는 것보다 훨씬 더 큽니다.
재생에너지와 바이오연료를 사용하면 탄소발자국이 더 작아진다.
가장 친환경적인 연료는 재생에너지에서 생산되는 수소입니다. 미래에는 액체수소가 사용될 수도 있다. 그러나 체적 에너지 밀도가 상당히 낮기 때문에 큰 저장 공간을 만들어야 합니다.
질소 배출과 관련하여 CNG 또는 수소로 구동되는 오토사이클 내연기관은 Tier III 표준을 준수하기 위해 배기가스 처리 장비가 필요하지 않습니다. 대부분의 경우 디젤 사이클에서 작동하는 이중 연료 엔진은 표준을 충족하는 데 적합하지 않습니다.
사용 중 질소 배출 다른 유형연료.
대체 연료에 대한 전망은 오늘날 세계 자동차 제조업체들이 2010년까지 대체 연료로 구동되는 약 50종의 다양한 모델을 출시하는 것에 대해 이야기하고 있는 정도입니다. 유럽에서는 특히 메르세데스-벤츠, BMW, MAN이 이 분야에서 활발히 활동하고 있다. 그리고 유럽 국가들에게 자동차를 대체 연료 유형으로 전환하도록 지시한 UN 결의안에 따르면 2020년까지 대체 연료로 운행되는 차량은 전체 차량의 23%로 증가할 것으로 예상되며, 그 중 10%(약 23.5%) 백만 단위)는 천연가스를 사용합니다.
바이오 연료 차량
바이오연료 - 에탄올과 같은 바이오연료의 사용( 에틸 알코올) 또는 특별히 재배된 식물에서 얻은 디젤 연료(바이오디젤)는 일반적으로 대기 중으로의 이산화탄소(CO2) 배출을 줄이기 위한 중요한 단계로 간주됩니다. 물론, 바이오 연료를 태울 때 이산화탄소는 화석 연료(석유, 석탄, 가스)를 태울 때와 똑같은 방식으로 대기로 유입됩니다. 차이점은 바이오 연료를 얻는 식물 덩어리의 형성이 광합성, 즉 CO2 소비와 관련된 과정으로 인한 것이라는 것입니다. 따라서 바이오 연료의 사용은 "탄소 중립 기술"로 간주됩니다. 먼저 대기 중 탄소(CO2 형태)는 식물에 의해 고정된 다음 이러한 식물에서 파생된 물질이 연소될 때 방출됩니다. 그러나 여러 곳(특히 열대 지방)에서 바이오연료 생산이 급속도로 확대되면서 자연 생태계가 파괴되고 생물 다양성이 손실되고 있습니다.
바이오 연료 엔진은 식물이 저장한 태양 에너지를 사용합니다. 화석연료에너지는 햇빛의 결합에너지로, 화석연료가 연소될 때 배출되는 이산화탄소는 한때 식물과 남세균에 의해 대기에서 제거된 것입니다. 바이오연료는 기존 화석연료와 다르지 않다. 그러나 차이점이 있으며 이는 광합성 중 CO2 결합과 탄소 함유 물질 연소 중 방출 사이의 시간 지연에 의해 결정됩니다. 또한, 이산화탄소의 고정이 매우 오랜 시간에 걸쳐 발생하면 방출이 매우 빠르게 발생합니다. 바이오 연료를 사용하는 경우 시간 지연은 매우 작습니다. 목본 식물의 경우 수개월, 수년-수십 년입니다.
바이오 연료 사용의 모든 이점에도 불구하고 생산량의 급격한 증가는 보존에 심각한 위험을 안겨줍니다. 야생 동물, 특히 열대 지방에서는요. 바이오연료 사용의 유해한 영향에 대한 리뷰 기사가 Conservation Biology 저널 최신호에 게재되었습니다. 미국 바슬(Bothell)에 있는 워싱턴 대학교의 예술 및 과학 학제간 프로그램에서 일하는 저자(Martha A. Groom)와 그녀의 동료인 Elizabeth Gray 및 Patricia Townsend는 많은 문헌을 분석하여 다음과 같은 몇 가지 제안을 제시했습니다. 부정적인 영향을 최소화하면서 바이오 연료 생산을 결합하는 방법에 대한 권장 사항 환경, 주변 자연 생태계의 생물 다양성을 보존하면서.
따라서 Groom과 그녀의 동료들에 따르면 옥수수를 에탄올 생산의 원료로 사용하는 관행은 많은 국가, 특히 미국에서 채택되고 있으며 승인할 가치가 거의 없습니다. 옥수수 재배 자체가 필요합니다. 많은 분량물, 비료, 살충제. 결과적으로 옥수수를 재배하고 그로부터 에탄올을 생산하는 데 드는 모든 비용을 고려하면 그러한 바이오 연료의 생산 및 사용 중에 방출되는 CO2의 총량이 전통적인 화석 연료를 사용할 때와 거의 동일한 것으로 나타났습니다. 옥수수 에탄올의 경우 특정 에너지 출력당 온실가스 배출을 추정하는 계수는 81-85입니다. 비교를 위해 휘발유(화석연료)의 해당 수치는 94이고 일반 디젤 연료의 경우 -83입니다. 사탕수수를 사용하면 결과가 이미 상당히 좋아졌습니다(4-12kg CO2/MJ).
진정한 개선은 북미 키톨그래스 대초원에 흔한 식물인 스위치그래스(switchgrass)라고 불리는 야생 기장 종과 같은 다년생 풀로 전환하는 것에서 비롯됩니다. 고정 탄소의 상당 부분은 다년생 풀에 의해 지하 기관에 저장되고 토양 유기물에도 축적되기 때문에 키가 큰 풀이 차지하는 지역은 대기 중 CO2를 격리하는 장소로 기능합니다. 기장에서 바이오연료를 생산할 때 온실가스 배출 지표는 음수 값을 특징으로 합니다.
24kg CO2/MJ(즉, 대기 중 CO2가 적어집니다).
다양한 종의 대초원 식물 덮개는 탄소를 더욱 잘 보유합니다. 이 경우 온실가스 배출 지표도 부정적입니다.
88kg CO2/MJ. 사실, 그러한 다년생 풀의 생산성은 상대적으로 낮습니다. 따라서 자연 초원에서 얻을 수 있는 연료량은 약 940l/ha에 불과합니다. 기장의 경우 이 값은 이미 2750-5000, 옥수수의 경우 1135-1900, 사탕수수의 경우 5300-6500 l/ha에 도달합니다.
화석 연료를 대체하고 대기 중 CO2 증가를 줄임으로써 바이오 연료가 실제로 많은 자연 생태계, 특히 열대 생태계를 위협할 수 있다는 것은 명백합니다. 물론 요점은 바이오연료 자체가 아니라 그 생산에 대한 불합리한 정책이다. 종이 풍부한 자연 생태계를 파괴하고 이를 극도로 단순화된 농업 생태계로 대체합니다. 개발자들은 특수 생물 반응기에서 성장할 수 있는 대량의 미세한 플랑크톤 조류를 바이오 연료의 원료로 사용하는 데 큰 희망을 걸고 있습니다. 단위 면적당 유용한 제품의 수확량은 육상 식물의 경우보다 훨씬 높습니다.
어쨌든 바이오연료의 원료로 사용되는 식물을 재배할 때 자연생태계에 발생하는 위험성을 평가할 필요가 있다.