Konzorcij koji predvodi Institut za energetska istraživanja Katalonije (IREC) napravio je značajan korak u trci za smanjiti emisije iz pomorskog transporta u Španiji. Kroz projekat SUPORT, subjekti koji učestvuju uspjeli su razviti Sintetičko brodsko gorivo koji se dobija iz prečišćene otpadne vode i ugljen-dioksida iz njenog prečišćavanja.
Ovaj tehnološki prijedlog je posebno dizajniran za Port de Barcelona, jedno od glavnih logističkih središta na Mediteranu, i integrirano je u njegov Plan de Transición Energeticausmjeren na progresivno smanjenje emisija povezanih s lučkom aktivnošću. Rezultat je sintetički brodski dizel sa nultom neto emisijom, koji se može koristiti u brodovima bez modifikacije motora i koji se također može miješati sa trenutnim fosilnim gorivima.
Projekat za dekarbonizaciju sektora koje je teško elektrifikovati
Suština projekta SUPORT je u ponudi stvarne alternative sektori u kojima je direktna elektrifikacija složenakao što su pomorski ili teški cestovni prijevoz. Inicijativa pokazuje da je izvodljivo transformirati tokove otpada - poput pročišćene vode i mulja iz postrojenja za prečišćavanje - zajedno sa zarobljenim CO₂, u gorivo koje može zamijeniti tradicionalni dizel.
Prema detaljima koje je dostavio tim za koordinaciju projekta pri IREC-u, Dobijeno gorivo se može koristiti u čistom ili miješanom obliku. s konvencionalnim fosilnim gorivima. Ova fleksibilnost otvara vrata progresivnim strategijama supstitucije: od djelomičnih mješavina za trenutni početak smanjenja emisija, do scenarija potpune promjene kada proizvodnja dostigne industrijske razmjere.
Pored svog ekološkog potencijala, SUPPORT je zamišljen kao praktična studija slučaja Cirkularna ekonomija primijenjena na lučki sektorValorizacija organskog otpada, kanalizacionog mulja i CO₂ omogućava pretvaranje materijala koji se smatraju otpadom u energetski resurs, što se uklapa u glavne pravce evropske ekološke tranzicije.
Projekat je također integriran u klimatski plan Evropske unije, koji postavlja ciljevi klimatske neutralnosti do sredine stoljećaPredlažući tehnologiju koja se može replicirati u drugim evropskim lukama i logističkim centrima, rješenje koje je razvio konzorcij predstavljeno je kao način za smanjenje emisija i u kratki i dugi pomorski prijevoz kao u povezanim kopnenim logističkim lancima.
Kako se proizvodi novo brodsko gorivo
Proces dizajniran u SUPPORT-u zasnovan je na kombinaciji dvije tehnologije razvijene u IREC-uintegrirani u jedinstveni sistem radi poboljšanja performansi i smanjenja troškova. Prva faza se naziva ko-elektroliza, u kojoj se ko-elektrolizator napaja CO₂ i regeneriranom otpadnom vodom iz postrojenja za prečišćavanje u metropolitanskom području Barcelone.
U ovoj početnoj fazi, obje komponente se transformišu u sintetički plinUgljični monoksid je mješavina ugljičnog monoksida i vodika. Ova dva plina su osnovne sirovine za dobijanje sintetičkih goriva, jer omogućavaju rekonstrukciju molekula ugljikovodika sa svojstvima sličnim onima konvencionalnih fosilnih goriva, ali sa znatno manjim ugljičnim otiskom.
Druga faza se odvija u Katalitički reaktor Fischer-Tropschovog tipaU ovoj opremi, sintetički plin reagira preko specifičnog katalizatora kako bi se dobio dugolančani ugljikovodik sintetičke prirode, koji je funkcionalno ekvivalentan brodskom dizel gorivu koje se danas koristi na većini brodova.
Jedan od ključnih napredaka projekta bio je razvoj katalizator na bazi kobaltovih i cerijum oksidaOptimizovan za ovu vrstu reakcije, sistem postiže stopu konverzije ugljen-monoksida od preko 70%, sa selektivnošću od preko 80% prema C5+ ugljovodonicima, odnosno frakcijama pogodnim za upotrebu kao tečno gorivo.
Ove karakteristike su potvrđene u pilotni reaktor kapaciteta 5 NM³ sintetičkog plina dnevnoOvo potvrđuje potencijal tehnologije izvan laboratorije. Integracija koelektrolize i Fischer-Tropschove reakcije u jedinstveni sistem doprinosi povećanju ukupne efikasnosti procesa i smanjenju povezanih troškova, što su ključni aspekti za eventualnu komercijalnu primjenu.
Saradnja između javnih i privatnih subjekata
SUPORT je strukturiran kao konzorcij u kojem IREC vrši naučno i tehnološko vodstvo, ali gdje Uključeno je nekoliko ključnih igrača u vodnom ciklusu i lučkoj logisticiTo uključuje luku Barcelona, Aigües de Barcelona, Cetaqua i istraživački centar CIMNE-CENIT.
Cetaqua i Aigües de Barcelona su se fokusirali na razvoj i optimizaciju procesa za biološka proizvodnja vodika proizvedeno iz organske materije i kanalizacijskog mulja. Ovaj vodonik dopunjuje onaj koji se generira u koelektrolizi i integriran je u cjelokupnu shemu proizvodnje sintetičkog gasa, doprinoseći poboljšanom korištenju dostupnih resursa u postrojenjima za prečišćavanje vode.
Sa svoje strane, CIMNE-CENIT je izvršio analize ekonomskog i ekološkog uticaja procesa, s ciljem utvrđivanja njegove održivosti u velikim razmjerima. Ove studije potvrđuju da tehnologija može postati konkurentna i skalabilna opcija u evropskom kontekstu, pod uslovom da su uspostavljeni odgovarajući investicioni uslovi i regulatorni okvir za održiva goriva.
Luka Barcelona je procijenila potencijalna potražnja za alternativnim gorivima među pomorskim operaterima koji koriste njegove objekte. Ove informacije su ključne za dimenzioniranje budućih proizvodnih pogona i dizajniranje usluga snabdijevanja koje se prilagođavaju tempu usvajanja novih goriva od strane brodarskih kompanija i logističkih firmi.
Sama lučka uprava naglašava da je projekat omogućio testirati tehnologiju s direktnom primjenom u laboratoriji Što se tiče lučke aktivnosti, sljedeći izazov, prema riječima nadležnih, jeste skaliranje procesa na industrijski nivo kako bi se ponudila dovoljna količina goriva za zadovoljavanje potreba i pomorskog transporta i drugih segmenata, poput kamiona i teških vozila.
Uklapanje u evropske politike energetske tranzicije
Projekat SUPORT finansiran je u okviru Plan oporavka, transformacije i otpornosti putem evropskih fondova NextGenerationEU. Konkretno, projekat PLEC2022-009250 dobija podršku od Ministarstva nauke, inovacija i univerziteta, preko Državne agencije za istraživanje i od same Evropske unije.
Ova linija finansiranja je namijenjena promovirati tehnologije koje doprinose dekarbonizaciji ekonomije i smanjenje emisija u strateškim sektorima. U slučaju SUPORT-a, naglasak je na demonstraciji da je moguće proizvoditi održiva morska goriva koristeći lokalne resurse - poput gradskih otpadnih voda - i zatvarati ciklus ugljika ponovnom upotrebom CO₂.
Prijedlog je usklađen s direktivama EU koje imaju za cilj povećati udio obnovljivih goriva nebiološkog porijekla u transportu i s evropskim zakonodavnim paketom za značajno smanjenje emisija stakleničkih plinova prije 2030. godine. Budući da se radi o tehnologiji koja se može ponoviti, rezultati dobiveni u Barceloni mogli bi se prenijeti na druge europske luke sa sličnom infrastrukturom za pročišćavanje.
Jedan relevantan aspekt je da gorivo koje se proizvodi Kompatibilan je s postojećom infrastrukturom za skladištenje i snabdijevanje. luka. To olakšava njihovu postepenu integraciju na tržište, bez potrebe za većim modifikacijama rezervoara, cijevi ili sistema snabdijevanja, čime se smanjuju prepreke za ulazak operatera.
Na ovaj način, projekat ne samo da teži ostvarenju ekoloških ciljeva, već i predlaže pragmatičan način podrške kompanijama u pomorskom sektoru u njihovom prilagođavanju budućim evropskim propisima o emisijama i korištenju alternativnih goriva, izbjegavajući nagle poremećaje u svakodnevnom poslovanju.
Uloga IREC-a u istraživanju energije u Kataloniji
El Institut de Recerca en Energia de Catalunya To je javni istraživački centar specijaliziran za energetiku, pridružen Odjelu za teritoriju, stanovanje i ekološku tranziciju Vlade Katalonije, uz učešće i Odjela za istraživanje i univerziteta. Priznat kao CERCA centar i akreditovan kao TECNIO centar, njegova aktivnost usmjerena je na podršku proizvodnom sektoru u tranziciji ka održivijim energetskim sistemima.
Od svog osnivanja 2008. godine, IREC je kombinovao primijenjena istraživanja, tehnološke inovacije i transfer znanja prema kompanijama i javnim upravama. Njihove oblasti rada kreću se od integracije obnovljivih izvora energije i skladištenja energije do energetske efikasnosti u zgradama, održive mobilnosti i novih energetskih vektora kao što su vodonik ili sintetička goriva.
U slučaju PODRŠKE, centar je doprinio svojim iskustvom u elektrohemija, napredni katalizatori i dizajn reaktoraOvo je omogućilo integraciju faza koje se često obrađuju odvojeno u jedinstveni tehnološki okvir. Ova integracija je jedan od ključeva za postizanje visokih prinosa i smanjenje troškova procesa proizvodnje sintetičkog goriva.
IREC također aktivno učestvuje u diseminacija rezultata SUPORT je usmjeren na naučnu zajednicu, vladine agencije i javnost, s ciljem podizanja svijesti o stvarnim mogućnostima novih tehnologija i njihovom potencijalnom utjecaju na energetsku tranziciju. Inicijative poput SUPORT-a jačaju njegovu ulogu vodeće snage u istraživanju energije u Kataloniji i, šire gledano, u južnoj Evropi.
Sav ovaj rad podržan je stalnom saradnjom s kompanijama, operaterima infrastrukture i drugim istraživačkim centrima, što olakšava tehnološkim dostignućima da ne ostanu u laboratoriji, već da napreduju prema pilot projektima, a potom i prema komercijalnim rješenjima usklađenim sa stvarnim potrebama tržišta.
Inicijativa PODRŠKA pokazuje kako, počevši od otpad, CO₂ i tehnologija razvijena u javnim centrimaMoguće je generirati brodsko gorivo s nultom emisijom koje ispunjava ekološke zahtjeve Europske unije i strategije dekarbonizacije luke Barcelone. Njegova kompatibilnost s postojećim motorima, mogućnost miješanja s konvencionalnim gorivima i pristup kružne ekonomije čine ga praktičnim primjerom kako inovacija može ubrzati energetsku tranziciju u jednom od najsloženijih sektora za transformaciju.
