Metanol dalam Pertempuran untuk Bahan Bakar Masa Depan

Mengapa Sorotan pada Metanol?

Dengan munculnya fenomena iklim baru dan meresahkan, pemerintah dan organisasi internasional di seluruh dunia berebut solusi untuk peningkatan kandungan karbon dan GRK di atmosfer. Limpahan ini juga dirasakan di industri kelautan, seperti tujuan IMO 2030 dan 2050. Metanol terbentuk menjadi bahan bakar alternatif yang menjanjikan, karena menandai sebagian besar kotak yang diinginkan operator pengiriman dalam bahan bakar masa depan. Dan penerimaan metanol meningkat mungkin karena pertimbangan bahwa bahan bakar sempurna yang memecahkan semua masalah kita mungkin tidak akan pernah ditemukan tepat waktu.

Kotak Apa yang Dicentang Metanol pada Daftar Bahan Bakar Sempurna?

Metanol memiliki banyak hal yang terjadi untuk itu tetapi tidak dapat disangkal faktor terpenting yang mendukungnya adalah kematangan teknologi dalam menangani metanol. Metanol memiliki banyak kegunaan dalam produksi dan manufaktur selain digunakan sebagai bahan bakar, seperti digunakan dalam produksi polimer yaitu, plastik, cat, pernis, dan produk pembersih. Semua ini telah menempatkan metanol dalam daftar 5 komoditas yang diangkut teratas di dunia, dengan basis pengetahuan yang luar biasa mengenai penanganan dan pengangkutan metanol hadir. Ini adalah keunggulan yang cukup besar dibandingkan pesaing seperti Hidrogen dan listrik yang digunakan untuk menggerakkan kapal karena ada infrastruktur dan rantai pasokan yang berkembang dengan baik yang sudah tersedia untuk produksi dan transportasi metanol.

Ketika memutuskan masa depan bahan bakar, logistik memainkan peran kunci dan di sini metanol mendapat skor yang baik atas para pesaingnya. Metanol adalah cairan pada suhu kamar yang membuatnya jauh lebih mudah dan kurang intensif energi untuk disimpan daripada rekan-rekan kriogeniknya seperti amonia, LNG, dan Hidrogen. Belum lagi teknologi dan infrastruktur yang sudah ada hanya perlu sedikit modifikasi untuk digunakan kembali untuk mengakomodasi metanol. Ini dapat diekstrapolasi dari fakta bahwa telah ada keberhasilan dan penerimaan yang cukup besar di sektor lain untuk metanol, seperti di Cina di mana metanol dipromosikan secara agresif, dengan konsumsi global 57% metanol berasal dari negara itu sendiri, digunakan dalam kendaraan, peralatan pemanas, dll. Eropa juga mempromosikan penggunaan metanol sebagai bahan bakar, bahkan mesin bertenaga tinggi seperti yang ada di balap drag telah menemukan metanol sebagai pengganti bensin.

Tahun ini di Rotterdam, bunker metanol tongkang-ke-kapal dilakukan di kapal tanker kimia milik NYK Bulkship, Takaroa Sun.  

Sifat Metanol yang dapat terurai secara hayati memberikan keunggulan yang sangat jelas dibandingkan bahan bakar fosil dan beberapa alternatif energi lainnya. Menjadi biodegradable berarti bahwa bahkan jika ada kasus metanol tergelincir atau bocor, metanol menjadi sangat biodegradable, jejaknya dihilangkan secara alami dalam waktu sekitar 7 hari.

Sampai sekarang, biaya metanol per GJ lebih tinggi daripada tidak hanya bahan bakar konvensional, tetapi biaya metanol yang dihasilkan dari bahan baku organik lebih banyak daripada bahan baku fosil. Biaya pabrik dan kapasitas produksi adalah faktor utama yang mempengaruhi harga tetapi fakta yang menggembirakan adalah bahwa pemain terkenal seperti Maersk mengejar metanol sebagai pilihan bahan bakar hijau mereka. Dan dengan orang lain mengikutinya, harga metanol turun pada dasarnya telah menjadi ramalan yang terpenuhi dengan sendirinya. 

Tujuan akhir dalam evolusi proses produksi metanol adalah untuk memproduksinya sepenuhnya dari sumber terbarukan. Karbon diperoleh melalui penangkapan karbon dari atmosfer dan hidrogen diperoleh melalui sumber terbarukan seperti angin dan tenaga surya. Namun dalam transisi, selama beberapa dekade ke depan, metanol yang dihasilkan dari biomassa, terutama kelimpahannya di Asia Tenggara (Indonesia, Malaysia, dll.) yaitu pelepah kelapa sawit adalah alternatif yang layak. Hasilnya cukup tinggi dan secara keseluruhan tidak ada emisi GRK.

Penetrasi Metanol di Industri

Induksi metanol ke sektor laut telah berlangsung cukup lama, dengan proyek percontohan Green, retrofit kapal yang dibangun pada tahun 1996, Salah satu dari dua mesin Cummings diganti dengan mesin diesel Weichai atau Scania untuk membakar metanol. Dengan berlalunya waktu retrofit telah menjadi lebih ramping daripada penggantian lengkap mesin.

Nama utama pertama dalam daftar konversi adalah Stena Germanica Polandia, perkuatannya dimulai pada tahun 2015 dan kemudian semua 4 mesinnya diubah menjadi bahan bakar ganda, dengan opsi menggunakan metanol daur ulang dan karena itu adalah salah satu konversi awal, ia mempertahankan kemampuan untuk menggunakan bahan bakar konvensional untuk keandalan. Baru-baru ini Stena telah bergandengan tangan dengan Proman, produsen metanol terbesar di dunia, untuk mengembangkan solusi retrofitting dan rantai pasokan untuk kapal yang ada untuk membantu mereka beradaptasi dengan metanol di masa depan. 

Ada banyak cara untuk mengubah mesin menggunakan metanol dan masing-masing memiliki tantangan, proyek percontohan Green mengubah injektor bahan bakar dan memetakan ulang ECU mesin. Komposisi bahan bakar juga diubah untuk menambahkan peningkat pembakaran 5% untuk memastikan pembakaran yang andal. Injektor bahan bakar dan alat penyemprot harus diubah untuk mengimbangi fakta bahwa metanol memiliki kepadatan energi yang lebih rendah daripada bahan bakar berat.

Mesin dua langkah B&W ME LGI MAN yang ditenagai oleh metanol sedang digunakan di kapal yang mengangkut metanol dan semakin banyak digunakan di kapal lain dengan perubahan ekonomi mengenai metanol.

Penambahan terbaru adalah yang dari jalur Mitsui O.S.K (MOL) yang memiliki sistem pembakaran metanol tercanggih. Kapal MOL yang baru saja diinduksi, Capilano Sun mampu mencapai persyaratan Tier III NOX bahkan tanpa scrubber. Ini telah dicapai dengan menyuntikkan air bersama dengan metanol. Injeksi air bersama dengan metanol secara umum memberikan banyak manfaat. Suhu seluruh silinder tetap lebih seragam karena air menguap di dalam silinder mencegah pembentukan "titik panas" yang mengurangi kinerja dan masa pakai mesin. Penguapan air juga mengurangi suhu sehingga memungkinkan rasio udara-bahan bakar yang lebih besar, pada gilirannya memungkinkan pengaturan waktu pengapian yang lebih agresif dan turbocharging yang lebih besar. Air menguap dan menciptakan tekanan yang menggerakkan piston daripada energi yang terbuang menghasilkan panas.

Tantangan Dengan Metanol

Tantangan terbesar yang terkait dengan metanol dalam perjalanannya untuk mengambil alih sebagai bahan bakar masa depan adalah kepadatan energi yang rendah. Bahan bakar minyak berat memiliki kepadatan energi 2,5 kali lipat per satuan volume daripada metanol. Ini berarti bahwa tangki yang lebih besar dan volume bahan bakar yang lebih banyak akan diperlukan untuk perjalanan yang sama. Sebagian besar kapal mengakomodasi metanol dengan mengubah tangki pemberat kapal untuk menyimpan metanol. Hasil yang disayangkan dari hal ini adalah bahwa kapal yang melakukan perjalanan panjang dan pengiriman laut dalam seperti kapal tanker curah (VLCC / ULCC) atau kapal curah kering tidak akan dapat dikonversi menjadi metanol sama sekali untuk waktu yang akan datang karena tidak akan ada opsi bunkering atau pelabuhan yang tersedia.

Tantangan berikutnya yang dihadapi adalah metode produksi metanol, yang untuk saat ini merupakan pencemar bersih dunia. Produksi yang, pada saat itu, dilakukan oleh bahan baku fosil berkontribusi terhadap emisi GRK bahkan lebih dari pembakaran langsung bahan bakar fosil. Mencapai skala ekonomi pada produksinya dengan cara netral karbon sangat penting.

Metanol menghasilkan formaldehida setelah pembakaran tidak lengkap yang merupakan polutan dan karsinogen yang diketahui, tetapi masalah ini tidak terjadi pada mesin diesel suhu tinggi (lebih dari 1500 derajat).

Bukan berarti metanol adalah bahan bakar ideal masa depan tanpa kekurangan atau risiko yang terkait. Metanol memiliki tantangan yang melekat terkait dengan penggunaannya, seperti beracun. Dosis serendah 10ml dapat menyebabkan kerusakan yang cukup pada saraf optik untuk menyebabkan kebutaan dan dosis sekitar 30ml dapat menyebabkan kematian. Penyerapan metanol pada kulit, menghirup uap, kontak mata, atau konsumsi dapat menyebabkan keracunan metanol. Nyala metanol mungkin tidak terlihat di bawah sinar matahari karena terbakar pada suhu yang lebih dingin daripada bahan bakar fosil. Jadi diperlukan alat pelindung yang tepat seperti alat pelindung dan tahan api, bersama dengan peralatan pernapasan karena hanya dosis metanol yang berbahaya yang dapat dideteksi oleh penciuman.

Sisi negatif metanol berikutnya adalah sifatnya yang korosif. Metanol merusak logam tertentu seperti baja karbon dan aluminium, sehingga desain tangki, selang, penyimpanan, komponen mesin, dan jalur pasokan harus dirancang dengan mempertimbangkan hal ini. Misalnya, selang dan tangki penyimpanan berdinding ganda untuk mencegah kebocoran. Kode keselamatan internasional untuk kapal yang menggunakan gas atau bahan bakar titik nyala rendah lainnya dikenal sebagai kode IGF. Ini memberikan kerangka peraturan untuk implementasi bahan bakar alternatif di kapal. Kode ini mulai berlaku pada 1 Januari 2017. Dengan memberlakukan langkah-langkah wajib untuk memasang, mengoperasikan, dan memantau mesin dan sistem, kode ini bertujuan untuk meminimalkan risiko terhadap lingkungan dan kru.

Dalam hal investasi, kapal bertenaga metanol relatif mahal daripada kapal bertenaga bahan bakar fosil tradisional. Maersk telah memesan8 kapal berbahan bakar ganda dengan Hyundai Shipyard dari Korea Selatan. Kapal-kapal ini memiliki label harga masing-masing $ 175 juta, yang menyumbang 10-15% lebih banyak daripada kapal bahan bakar bunker tradisional. Investasi awal yang tinggi sering menjadi tantangan utama bagi setiap teknologi baru dalam menemukan kemampuan beradaptasi di seluruh industri.

Menatap Masa Depan

Metanol menunjukkan potensi besar sebagai bahan bakar masa depan karena memiliki sifat yang menguntungkan untuk mengurangi emisi GRK, memiliki emisi rendah, dan mudah ditangani tetapi pada saat yang sama, bahan bakar tersebut juga sangat korosif di alam dan membutuhkan investasi besar dalam mengubah sistem propulsi di kapal. Meskipun metanol adalah bahan bakar yang lebih bersih daripada bahan bakar konvensional seperti diesel laut, saat ini metanol sebagian besar diproduksi dengan cara yang intensif karbon. Karena perubahan ke bahan bakar yang lebih hijau tidak dapat dinegosiasikan, dan sangat disayangkan bahwa tidak ada opsi di atas meja yang cukup matang untuk mengambil mantel sebagai bahan bakar baru. Pilihan saat ini lebih condong ke arah batasan apa yang dapat kita toleransi daripada manfaat yang dimiliki bahan bakar. Namun metanol, seperti hanya beberapa yang lain sejenisnya, menunjukkan janji, bahwa suatu hari keuntungannya akan melampaui keterbatasannya.