Судовые системы улавливания углерода

Судовые системы улавливания углерода (onboard carbon capture and storage solutions, OCCS) охватывают ряд технологий улавливания выбросов углекислого газа, выделяющегося в результате использования ископаемого топлива на судах.
OCCS включает операции с выхлопными газами судов:

• очистку от CO₂;
• отделение;
• хранение CO₂ на борту судна для последующей выгрузки.

Формы хранения различаются в зависимости от по технологии: газовая, жидкая или минеральная.
При предварительном сжигании углерод отделяется от топлива для производства водорода и использования его в специальных устройствах для преобразования энергии.

Системы OCCS вызывают все больший интерес как эффективное решение для сокращения выбросов углерода с судов. Конкуренция за экологически чистые энергоносители, такие как аммиак, водород и метанол, будет жесткой не только в морской, но и в других отраслях промышленности и, следовательно, дорогостоящей.
Улавливание углерода на борту может стать эффективной мерой декарбонизации, позволяющей продолжать использовать хорошо зарекомендовавшие себя виды судового топлива.
OCCS позволит снизить выбросы углекислого газа во всей судоходной отрасли промышленности, а также потенциально сократить выбросы до 80 %.

Технология улавливания углерода сама по себе является хорошо известной технологией CCUS для наземного и морского применения, но для судоходства она все еще является новой. Развитие инфраструктуры CCUS продолжается, будет развиваться и системы OCCS.

У OCCS есть преимущества в достижении целей декарбонизации, но есть нюанс.
Нужно изменять конструкцию и компоновку судов.
Эта технология требует затрат:

• нужна интеграция с другими судовыми системами;
• CO₂ необходимо промежуточно хранить для последующей выгрузки в соответствующей инфраструктуре;
• будет дополнительный расход энергии и топлива на судне, поскольку процесс улавливания, разделения и сжижения требует энергии и повышенного энергопотребления судового оборудования;
• судовые OCCS должны быть интегрированы с бортовым оборудованием, оптимизируя использование энергии без ущерба для работы судна;
• оборудование для улавливания, разделения, сжижения и промежуточного хранения требует достаточно места, и его нужно предусмотреть;
• системы должны быть тщательно спроектированы и интегрированы на борту, чтобы максимизировать производительность и обеспечить безопасность судна.

Наиболее распространенным методом является улавливание CO₂ на основе аминов:

• выхлопные газы по воздуховодам направляются в градирню с целью снижения температуры;
• после охлаждения газ подается в абсорбер, который пропускает газ через химический раствор, состоящий из соединений, называемых аминами;
• амины связывают CO₂ и удерживают его в абсорбере, в то время как оставшиеся безуглеродные выхлопы выбрасываются в воздух;
• чистый CO₂ окончательно преобразуется из газа в жидкость и затем готов к транспортировке для подземного хранения или дальнейшего использования.

OCCS предполагает установку систем улавливания углерода на борту судов и интеграцию их в топливные системы судна. Углерод можно улавливать на борту судов 2 способами:

• предварительное сжигание, которое включает преобразование судового топлива в газ и улавливание CO₂ перед сжиганием;
• последующее сжигание, при котором CO₂ улавливается из выхлопных газов корабля различными методами.

Собранный CO₂ хранится на борту судна в виде жидкости в резервуарах высокого давления, либо в виде твердого вещества в минеральной форме, такой как известняк.