आईएमओ 2020 के लिए तैयारी: समुद्री उत्सर्जन समाधान

चित्र: Danfoss

भाग I: बढ़ाने वाले इंजन और ईंधन

"वुड मैकेंज़ी कम सल्फर सामग्री ईंधन के लिए लगभग दो प्रतिशत एसओएच स्क्रबर के गोद लेने की दर के आधार पर कीमत में 25 प्रतिशत की वृद्धि का अनुमान लगाता है, लेकिन कुछ परिदृश्य एलएसएफओ की कीमतों को 60 प्रतिशत तक बढ़ा सकते हैं।"

लगभग 80 प्रतिशत वैश्विक व्यापार समुद्र द्वारा किया जाता है। दुनिया भर में १२५,००० से अधिक वाणिज्यिक और नौसेना जहाजों के संचालन के साथ, जहाज-इंजन उत्सर्जन में २०५० तक २५० प्रतिशत वृद्धि होने का अनुमान है जब तक कि नियंत्रण नहीं लगाया जाता है। जहाज के इंजनों से प्रदूषण इतना महत्वपूर्ण है कि 2016 में अंतर्राष्ट्रीय समुद्री संगठन (IMO) ने वर्ष 2020 तक ईंधन सल्फर सामग्री में 86 प्रतिशत की कटौती करने के लिए "IMO 2020 नियम" जारी किया। अम्लीय वर्षा, सल्फर ऑक्साइड (SOx) का एक घटक, महासागर में योगदान देता है। अम्लीयता जो समुद्री आवास और पारिस्थितिकी तंत्र को परेशान करती है। IMO 2020 का अनुपालन करने के लिए, वाणिज्यिक पोत ऑपरेटरों और मालिकों के पास लेने के लिए दो मार्ग हैं:

1) इंजन और ईंधन बढ़ाएं: वाणिज्यिक पोत संचालक उच्च प्रारंभिक पूंजीगत लागत के लिए उच्च लागत वाले कम सल्फर ईंधन तेल (एलएसएफओ) या समुद्री गैसोइल (एमजीओ) खरीद सकते हैं, वे उत्सर्जन से एसओएक्स को हटाने के लिए स्क्रबर के साथ अपने इंजन सिस्टम को वापस कर सकते हैं। पारंपरिक ईंधन।

2) वैकल्पिक प्रणोदन प्रणाली का उपयोग करें: ऑपरेटर वैकल्पिक प्रणोदन प्रणाली में परिवर्तित हो सकते हैं, जैसे तरलीकृत प्राकृतिक गैस (एलएनजी) या आधुनिक इलेक्ट्रिक सिस्टम जो संकर प्रौद्योगिकियों को अपनाते हैं जो ऊर्जा भंडारण को एकीकृत करते हैं।

पालन करने के लिए सर्वोत्तम पाठ्यक्रम की समझ हासिल करने के लिए, जहाज ऑपरेटरों और मालिकों को यह विचार करने के लिए सलाह दी जाती है कि कैसे नियम एलएसएफओ की लागत और उपलब्धता को प्रभावित करेंगे, बेहतर इंजन और ईंधन का उपयोग करने का मूल्य, और हाइब्रिड / इलेक्ट्रिक ड्राइव प्रौद्योगिकियों को नियोजित करने का मूल्य। 100 प्रतिशत जीवाश्म ईंधन वाले जहाज का विकल्प।

विनियम, ईंधन की लागत और उपलब्धता
आईएमओ 2020 नियम में 3.5 प्रतिशत की वर्तमान सीमा की तुलना में 0.5 प्रतिशत से अधिक सल्फर सामग्री के साथ एमजीओ ईंधन का उपयोग करने के लिए जहाजों की आवश्यकता है। उत्सर्जन नियंत्रण क्षेत्रों (ईसीए) में काम करने वाले जहाजों में, जो उत्तरी अमेरिका में अमेरिका के तटों से 200 समुद्री मील का विस्तार करते हैं, सल्फर सामग्री की सीमा 2015 के मानक 0.1 प्रतिशत पर बनी हुई है।

सल्फर और सल्फर यौगिक स्वाभाविक रूप से पेट्रोलियम में होते हैं, और कम सल्फर सामग्री के साथ ईंधन का उत्पादन करने के लिए विशेष प्रसंस्करण या कम-सल्फर फीडस्टॉक की आवश्यकता होती है। तंग आपूर्ति और मजबूत मांग के कारण वर्ष 2020 निकट आता है, इस बात की कोई गारंटी नहीं है कि एलएसएफओ आपूर्ति पर्याप्त होगी। 3.5 प्रतिशत से 0.5 प्रतिशत तक की कटौती को प्राप्त करने के लिए आश्वस्त होने के लिए, ऑपरेटरों को दंड से बचने के लिए अपने जहाज या बेड़े के लिए ईंधन उपलब्ध होने के लिए महत्वपूर्ण योजना बनाने की आवश्यकता होगी।

संभावित कमी से महत्वपूर्ण मूल्य परिवर्तन हो सकते हैं, जिससे बजट और निवेश परिदृश्य जटिल हो सकते हैं। उद्योग विश्लेषक वुड मैकेंज़ी ने लगभग दो प्रतिशत एसओएच स्क्रबर को गोद लेने की दर के आधार पर कम सल्फर सामग्री ईंधन की कीमत में 25 प्रतिशत की वृद्धि का अनुमान लगाया है, लेकिन कुछ परिदृश्य एलएसएफओ की कीमतों को 60 प्रतिशत तक बढ़ा सकते हैं।

संभावित मूल्य श्रेणियों को चित्र 1 में चित्रित किया गया है। 2012 और 2017 के बीच प्रति मीट्रिक टन ईंधन का मूल्य औसतन $ 225 है। 1 अक्टूबर, 2018 तक, ह्यूस्टन बंकर की कीमत मध्यवर्ती ईंधन तेल (IFO380 - 3.5% सल्फर) के लिए $ 465 थी। और समुद्री गैसोइल के लिए $ 745 (MGO = 0.5% सल्फर), $ 280 का मूल्य अंतर।

एक अन्य परिदृश्य में, स्टिलवॉटर एसोसिएट्स के एक विश्लेषण से संकेत मिलता है कि रॉटरडैम एलएसएफओ से उच्च सल्फर ईंधन तेल (एचएसएफओ) फैलता है जो 2019 के अंत में 2018 के मध्य में $ 2 से बढ़कर 19 डॉलर प्रति बैरल हो जाएगा, जो 3 प्रतिशत से 35 प्रतिशत तक की वृद्धि का प्रतिनिधित्व करता है। 18 महीनों में प्रतिशत, अनुरूप ईंधन की मांग में तेज वृद्धि की प्रत्याशा में।

अधिक जटिलता को देखते हुए, विश्लेषकों ने वुड मैकेंज़ी के हवाले से कहा कि एसओएक्स को हटाने के लिए उपयोग किए जाने वाले स्क्रबर्स की बहुत कम गोद लेने की दर से एचएसएफओ आपूर्ति को पूरा करने के लिए ईंधन आपूर्तिकर्ताओं का नेतृत्व किया जा सकता है, जिससे स्क्रबर्स को और अधिक अपनाने पर विघटन हो सकता है।

कुल मिलाकर, ये परिदृश्य एलएसएफओ की कीमतों और उपलब्धता के बारे में अनिश्चितता को दर्शाते हैं। यदि आवश्यक मात्रा और प्रकार के ईंधन के लिए आपूर्ति श्रृंखला तैयार नहीं होती है, तो वैश्विक समुद्री संचालन बाधित हो सकता है।

वैश्विक परिप्रेक्ष्य से, नॉर्डिक मानक और बाजार कम सल्फर एमजीओ को स्थानांतरित करने में सबसे अधिक प्रगतिशील हैं, जैसा कि कई जलमार्गों में शून्य-उत्सर्जन प्रौद्योगिकियों के तेजी से गोद लेने के सबूत हैं। ये घटनाक्रम एक उदाहरण के रूप में काम करते हैं कि दुनिया के बाकी लोग कैसे प्रतिक्रिया दे सकते हैं।
उत्तरी अमेरिका में अग्रणी मार्ग, लॉन्ग बीच (PLB) 2035 तक शून्य उत्सर्जन को लक्षित कर रहा है। अभी से, पहले से ही काफी बदलाव चल रहे हैं जो उत्सर्जन मानकों को पूरा करने के लिए उपकरण खरीद को प्रभावित करेगा। पीएलबी की अगुवाई में वेस्ट कोस्ट के अन्य बंदरगाहों में भी साहसिक रणनीति है।

ईंधन और इंजन में सुधार
आईएमओ 2020 के अनुपालन पर विचार करते समय, अधिकांश ऑपरेटर स्वाभाविक रूप से अपने जहाजों और इंजनों को अपनाने के बारे में सोचते हैं कि जो भी ईंधन उपलब्ध हो सकता है उसका उपयोग करें। इस ट्रैक को लेते हुए, जहाज मालिकों के पास तीन विकल्प हैं:

1. उपयोग प्रौद्योगिकी विकल्प जो एसओएक्स स्क्रबर्स या एग्जॉस्ट गैस क्लीनिंग सिस्टम के साथ कम लागत वाले उच्च सल्फर ईंधन (एचएफओ) का उपयोग कर सकते हैं (नीचे चर्चा देखें)

2. उच्च परिवर्तनीय लागत पर उपलब्ध LSFO और MGO का उपयोग करें, लेकिन जो स्क्रबर्स या निकास गैस समाधानों के लिए कैपेक्स निवेश से बचा जाता है

3. उपयोग तरलीकृत प्राकृतिक गैस (LNG), एक ईंधन है कि लगभग सल्फर मुक्त है। एलएनजी की कीमतें आमतौर पर एचएफओ के बराबर या उससे कम होती हैं, लेकिन आज सीमित मांग और उच्च बुनियादी ढांचे के विकास की लागत के कारण वितरण सुविधाएं व्यापक नहीं हैं। जैसे, भविष्य की एलएनजी उपलब्धता की सीमा संदिग्ध है। कुछ बंदरगाह निवेश करने के इच्छुक हैं, लेकिन एलएनजी हर जगह उपलब्ध नहीं होंगे। इसके अलावा, LNG पर स्विच करने के लिए एक अलग ईंधन प्रबंधन प्रणाली में रूपांतरण की आवश्यकता होती है जो गैस को तरल अवस्था में रखने के लिए बड़ी प्रशीतन इकाइयों को नियुक्त करती है।

एलएसएफओ की परिवर्तनीय लागत के सामने आने के विकल्प के रूप में, मालिक और ऑपरेटर विभिन्न प्रौद्योगिकी विकल्पों में निवेश करके 2020 उत्सर्जन मानकों को पूरा कर सकते हैं जो एचएफओ का उपयोग कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, उन्नत समुद्री इंजन डिजाइन उपलब्ध हैं जो अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी के टियर 4 इंजन मानकों के अनुरूप हैं। टीयर 4 इंजन में कई उन्नत प्रौद्योगिकियां शामिल हैं-जिसमें चयनात्मक उत्प्रेरक कमी (एससीआर) और निकास गैस पुनरावर्तन (ईजीआर) (चित्र 2) शामिल हैं। ये दोनों प्रौद्योगिकियां उत्तरी सागर जैसे NOx उत्सर्जन नियंत्रण क्षेत्रों में अनुपालन के लिए नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx) उत्सर्जन को काफी कम करती हैं।

समुद्री इंजन उत्सर्जन में कमी को प्राप्त करने के लिए, इंजन निर्माता कई अलग-अलग दृष्टिकोणों को नियोजित कर रहे हैं, जैसे:
1. उपयोग करने के लिए उपचार प्रणाली (ईएटी) के बाद मॉड्यूलर निकास का उपयोग करते हुए, टियर 4 के लिए जहाज डिजाइनरों के लिए लचीला घटक प्लेसमेंट की अनुमति देता है। वेनेडियम के साथ लेपित एक एससीआर प्रणाली का उपयोग अधिक सल्फर प्रतिरोध के लिए किया जाता है, जिससे उच्च सल्फर डीजल ईंधन का उपयोग होता है।

उच्च इंजन दक्षता और उत्सर्जन प्रदर्शन प्राप्त करते हुए टियर 3 इंजन प्रकारों की तुलना में कम ईंधन और यूरिया खपत के लिए टियर 4 एससीआर प्रौद्योगिकी का उपयोग करना। इसके अलावा, वजन 50 प्रतिशत कम है, पूर्ण शक्ति त्वरण तेज है और एससीआर प्रणाली विफल होने पर इंजन का प्रदर्शन नहीं होता है।

3. इलेक्ट्रिक और हाइब्रिड प्रोपल्शन सिस्टम के अलावा एलएनजी के लिए तैयार इंजन का उपयोग करना जो एनालिटिक्स, ऑटोमेशन और उत्सर्जन कंट्रोल सिस्टम को शामिल करता है। (एलएनजी और "हाइब्रिड" या कम-सल्फर-कॉन्टिनेंट ईंधन का उपयोग करके टियर 3 इंजन के साथ उत्सर्जन नियंत्रण क्षेत्र की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए भी किया जा सकता है।)

4. छोटे एससीआर का उपयोग करने के तरीके के रूप में ईजीआर को बढ़ावा देते हुए सभी उपलब्ध प्रौद्योगिकियों के संयोजन का उपयोग करना।

उत्सर्जन सेंसर महत्वपूर्ण उत्सर्जन को ट्रैक करने और साबित करने के लिए इंजन निकास प्रणाली में उपयोग किए जाने वाले महत्वपूर्ण घटक हैं। सीटू उत्सर्जन सेंसर तकनीक में एक उदाहरण डैनफॉस IXA द्वारा पेश किया गया समुद्री उत्सर्जन सेंसर MES 1001 है। एमईएस 1001 यह सुनिश्चित करता है कि ईंधन स्विचिंग और सिस्टम अधिकारियों के लिए निरंतर उत्सर्जन निगरानी और डेटा संग्रह को मिलाकर काम कर रहे हैं। सेंसर एससीआर यूरिया की खुराक को नियंत्रित करने, संसाधन उपयोग और प्रणाली के प्रदर्शन में सुधार के लिए डेटा भी दे सकते हैं।

जीवाश्म ईंधन की खपत, संकरण और विद्युतीकरण प्रौद्योगिकियों को कम करने में रुचि रखने वाले पोत मालिकों के लिए कई लाभों के साथ एक प्रभावी विकल्प प्रदान करता है। मई 2019 के "ग्रीन मरीन" संस्करण में इस लेख के भाग II को आइएमओ 2020 को पूरा करने के लिए वैकल्पिक प्रणोदन प्रणाली के उपयोग के मूल्य के बारे में अधिक जानने के लिए देखें।

लेखक

जिम लर्नर ह्यूस्टन, टेक्सास में डेनफॉस ड्राइव्स के लिए पूर्वी अमेरिका के बिक्री उपाध्यक्ष हैं। उनकी पृष्ठभूमि में विद्युत उद्योग में 33 साल और इलेक्ट्रिकल / दूरसंचार तकनीकी इंजीनियरिंग में चार साल शामिल हैं। वह व्यावसायिक वित्तीय और विपणन में डिप्लोमा रखता है। जॉन होलोवे, हैम्बर्ग, जर्मनी में स्थित Danfoss Power Solutions के लिए रणनीति के प्रमुख हैं। वह पहले उत्तरी अमेरिका में डेनफॉस के लिए रणनीतिक विपणन के निदेशक थे, और वित्त, रणनीति और विपणन में एक पृष्ठभूमि है।