Cenários para uma Rede de Oferta e Procura de Amónia Verde

FleetMon apoia estudantes e parceiros de investigação quando se trata de fornecer dados AIS para fins académicos. Em 2020, um estudante de doutoramento do Departamento de Ciências de Engenharia da Universidade de Oxford contactou-nos para receber certos dados AIS para um projecto sobre a descarbonização de rotas de navegação cruciais.

Leia um artigo convidado fornecido pelo Professor René Bañares-Alcántara, Leitor do Departamento de Ciências de Engenharia, Universidade de Oxford.

Oferta e procura de amoníaco verde como combustível de navegação

As ambições da OMI de reduzir para metade os níveis de emissão de GEE de 2008 até 2050 só podem ser alcançadas através da mudança para combustíveis não fósseis. O amoníaco verde - produzido a partir do ar, água e energia renovável, é cada vez mais considerado como o combustível marítimo mais adequado para o transporte marítimo de longa distância, uma vez que oferece um equilíbrio favorável entre o valor de aquecimento, densidade volumétrica de energia e temperatura e pressão de armazenamento. Com a construção de grandes instalações de produção de amoníaco verde e o planeamento de iniciar a produção em meados dos anos 2020, a dinâmica das futuras redes de oferta e procura (produção, armazenamento e distribuição) foi investigada com um modelo para seleccionar quais os portos de abastecimento que deveriam ser inicialmente convertidos em amoníaco verde, de modo a minimizar os custos de combustível para um fleet de navios que operam ao longo de um serviço de contentores. Em [Forbes, 2020] foram explorados vários estudos de caso em torno da procura do ciclo de transporte marítimo de 36 navios de Ultra Large Container Vesselers (ULCV) que operam ao longo do serviço FA3 da Ocean Alliance que liga os portos de Xangai e Roterdão, alguns dos resultados foram publicados em [Nayak-Luke et al., 2021]. O amoníaco verde pode ser transportado na rede utilizando os métodos five: no interior por gasoduto, caminho-de-ferro, e/ou veículos pesados; e no mar por MGCs e LGCs (ver Figura).

Utilização de dados AIS

Os dados da posição AIS foram obtidos de FleetMon para nove movimentos de embarcações ao longo de 6 meses (Jun-Dez 2019) com uma resolução de 1 hora. Utilizando estes dados históricos de navios AIS e de escalas em portos, um modelo calcula o amoníaco consumido por uma ULCV entre portos. Primeiro, a velocidade através da água (STW) dos navios foi determinada calculando a velocidade da ULCV em relação à velocidade do oceano (a partir dos dados meteorológicos) à longitude e latitude do navio. Os dados das escalas dos navios AIS nos portos de cada um dos nove navios registaram os portos que os navios entraram, com as suas horas de chegada e partida. O conjunto de dados completo foi verified, traçando a rota tomada e sobrepondo o vector STW em cada amostra de posição. A potência instantânea do navio é assumida como constante ao longo da duração de uma amostra, porque não são registados dados sobre a aceleração utilizando o sistema AIS. A potência é então convertida em energia, multiplicando-a pelo respectivo intervalo de tempo.

Resultados

Os resultados concluem que Singapura, Antuérpia e Malta (dos doze portos considerados) seriam os portos ideais para a conversão inicial em amoníaco verde. Estes portos podem ser abastecidos utilizando quatro das nove instalações de produção da rede: Cabo Grim (Austrália), Sonnblick (Áustria), List (Dinamarca), e Malin Head (Irlanda). Na solução óptima, a procura global de amoníaco verde é uma média de 7.000 toneladas por dia e pouparia um total de 795.780 toneladas de emissões de_CO2 para um ciclo concluído pelo fleet de 36 navios, ou seja, uma redução de_CO2 de 22.105 toneladas por ciclo ULCV.

Referências

• [Forbes, 2020] C. Forbes. "Zero Emission Vessels for Shipping": Optimising a Green Ammonia Production, Distribution and Port Bunkering Network", MEng in Engineering Science report, Universidade de Oxford, Julho de 2020.
• [Nayak-Luke et al., 2021] R.M. Nayak-Luke, C. Forbes, Z. Cesaro, R. Banares-Alcantara, e K.H.R. Rouwenhorst "Capítulo 8. Techno-Economic Aspects of Production, Storage and Distribution of Ammonia" em Valera-Medina A. e R. Banares-Alcantara, "Techno-Economic Challenges of Green Ammonia as an Energy Vector", Elsevier, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-820560-0.00008-4, 2021.

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