В пятницу, 13 декабря, в порту Усть-Луга состоялась торжественная церемония по вводу в эксплуатацию специализированного терминала "Порт Фавор" для перегрузки сжиженного аммиака (владелец - АО "Минерально-химическая компания ЕвроХим"). По предварительным данным, при выходе на проектную мощность предприятие сможет осуществлять перевалку более 2 млн тонн этого ценного сырья в год. Это полностью компенсирует российским производителям утраченные возможности экспортных отгрузок через терминалы в портах Силламяэ (Эстония) и Вентспилс (Латвия).
Важнее, чем кажется
Итак, первое в России "окно" для вывоза жидкого аммиака на внешние рынки появилось именно на Балтике – все-таки опередив реализацию схожего проекта в п. Тамань (ПАО "Тольяттиазот") с предполагаемой мощностью I-й очереди 2 млн тонн в год. Напомним, что старт этого южного терминала был изначально запланирован на конец 2023-го, однако затем его сроки неоднократно переносились – вплоть до ноября уже 2024 года. Оценивая подобные задержки, не стоит забывать и про значительно возросшие риски из-за силовых действий в регионе. Впрочем, до Нового года остается еще достаточно времени, чтобы начать долгожданные отгрузки сжиженного аммиака и на южном направлении. Заметим, что дополнительным преимуществом терминала в Усть-Луге является возможность доставки к нему аммиака по специальному трубопроводу (проектная мощность порядка 2,2 млн тонн/год), в то время как на перевалку в п. Тамань его транспортировку предполагается осуществлять в цистернах по железной дороге.
Тем не менее, основная проблема морского экспорта аммиака (о которой ранее подробно рассказывал Korabel.ru) близится к своему окончательному решению. Россия окончательно избавляется от вынужденной необходимости использовать для этого терминалы в странах Балтии и на Украине (п. Южный). В дальнейшем же российские поставки этого востребованного груза на внешние рынки планируется только наращивать – поскольку и сырье, и необходимые для его переработки мощности у нашей страны есть. Так почему бы не использовать аммиак еще и как топливо для перевозящих его судов – подобно тому, как природный газ уже применяется в двигательных установках СПГ-танкеров?
Не только удобрение
Практическим подтверждением этому является активное изучение возможностей использования аммиака в качестве альтернативного горючего для двухтопливных пропульсивных комплексов. Конечно, по сравнению с СПГ, метанолом и даже водородом, количество подобных разработок пока невелико. Тем не менее (по данным Clarcsons Research), к настоящему времени в мировом портфеле новостроя находятся заказы на строительство по крайней мере четырех "аммиачных" судов, со сроком сдачи уже в 2026 году.
Как свидетельствуют исследования ведущих мировых классификационных обществ, в последующие годы популярность аммиака как топлива будет возрастать ускоренными темпами. Так, по оценкам британского Lloyd’s, к 2050-го аммиак (наряду с водородом и метанолом) войдет в тройку лидеров по применению в двухтопливных судовых двигателях. Соответственно, его потребление в мировом масштабе возрастет на 7% к 2030-му и на 20% – к 2050 году. Одна только Япония уже через пять лет рассчитывает использовать до трех миллионов тонн аммиачного топлива ежегодно.
По аналогии с другими видами "чистого" судового топлива, основным стимулом для укрепления подобной тенденции служит ужесточение позиций Международной морской организации (IMO) по отношению к эмиссиям парниковых газов. Новые требования нашли свое отражение в официальной Стратегии по выбросам, принятой IMO летом 2023-го, которая предполагает снижение судами вредных выбросов судами до полного нуля к 2050 году. Кстати, оставшиеся до этого момента четверть века – не столь уж большой срок. При средней продолжительности эксплуатации транспортных судов в 25-30 лет, безошибочные инвестиционные решения необходимо уже сейчас. В противном же случае обновленные правила IMO и Рынок внесут свои жесткие коррективы, а не соответствующие их требованиям суда придется очень быстро (и за очень большие деньги) переоборудовать или досрочно отправлять на слом. Так чем же аммиак привлекателен в качестве топлива для перспективного транспортного флота и какие риски возникают при его использовании в этом качестве?
Соблазнительные плюсы…
Согласно исследованиям специалистов Lloyd’s, к ним прежде всего относится его высокая экологичность, с практически нулевым уровнем вредных выбросов в атмосферу углеродных соединений. Действительно, поскольку аммиак в своем чистом виде по определению не содержит углерода, то при использовании в двигателе внутреннего сгорания пресловутый "парниковый" газ (двуокись углерода) теоретически просто не может образоваться. Правда, в реальности до полного "углеродного нуля" пока далеко, поскольку основные объемы аммиака к настоящему времени вырабатываются из природного газа (метан). Тем не менее, по данному параметру аммиак гораздо экологичнее уже привычного СПГ-топлива, которое можно назвать "чистым" лишь условно – по сравнению с традиционным дизельным.
Еще одним важным преимуществом аммиака является его относительно высокая плотности энергии – показатель, по которому обычные углеродосодержащие виды топлива заметно превосходят альтернативные его варианты. Для обеспечения одинаковых партий груза на равные расстояния, "грязного" топлива потребуется больше, чем "чистого", под которое придется занимать дополнительное (и весьма ценное) грузовое пространство. По своей энергетической плотности аммиак практически идентичен метанолу и значительно превосходит водород. Правда, он все же не столь компактен в размещении, как широко применяемое в наши дни тяжелое нефтяное топливо (мазут) и низкосернистое дизельное топливо. Однако этот недостаток представляется не слишком значительным для специализированных судов-аммиаковозов, которые подобно СПГ-танкерам могут быть приспособлены для использования в качестве топлива часть своего груза.
К существенным плюсам аммиака следует отнести и удобство транспортировки, а также ее сравнительную безопасность. Так, его хранение и перевозка осуществляется в сжиженном виде, но при температуре "всего" -33°C, в то время как для СПГ комфортный уровень данного показателя составляет уже -160°С, а для водорода – даже -253°C. Соответственно, кратно возрастает и стоимость высокотехнологичных топливных танков, а также специальных систем для их обслуживания. Все вместе это приводит к значительному подорожанию пропульсивного комплекса в частности и судна в целом – с дальнейшим пожиранием необходимого для полезного груза пространства. Заметим, что для танкеров-аммиаковозов все неудобства подобного рода опять-таки сводятся к минимуму, поскольку судно не требует установки дополнительных топливных емкостей.
И наконец, рыночные цены на аммиак демонстрируют заметно большую стабильность, нежели котировки углеводородов и в значительно меньшей мере подвержены резким колебаниям из-за рукотворных (вроде санкционного) кризисов. На протяжении последнего десятилетия их максимальные значения балансировали в диапазоне $300-350 за метрическую тонну, что позволило западным экспертам характеризовать аммиак как "глобальный товар" со вполне "прозрачным" ценообразованием. Заметим, что приведенные цифры характеризуют цены для импортеров, в то время какна внутренних рынках государств-производителей они существенно ниже.
Главное же условие получения недорогого аммиака – наличие достаточного количества дешевого исходного сырья для его производства. К настоящему времени основным таким сырьем является как раз… природный газ, недостатка в котором Россия не испытывает. Из него-то и выделяют водород, который затем преобразуют в т.н. "серый" аммиак. И хотя конечная цель дальнейшего развития топливных технологий состоит в использовании исключительно "зеленого" аммиака (минимально загрязненного углеводородными примесями), процесс разработки и внедрения соответствующих двигателей вполне может стартовать и на более дешевом "сером" сырье.
…а также неизбежные минусы
При всех своих преимуществах, аммиачное топливо отнюдь не является идеальным и вот почему:
Требует "растопки". Аммиак обладает сравнительно низкой воспламеняемостью, поэтому его эффективное использование в двигателях внутреннего сгорания может потребовать применения пилотного топлива и/или его специальных смесей с различной концентрацией аммиачной составляющей.
Не такое уж чистое. Идеально "зеленое" аммиачное топливо при сгорании действительно не выделяет двуокиси углерода, зато этот процесс всегда сопровождается выделением оксидов азота, которые дают гораздо более ощутимый удельный парниковый эффект, нежели углеродные соединения. Для предотвращения попадания производных азота в атмосферу судовые пропульсивные комплексы должны быть оснащены дополнительными средствами контроля за выбросами, в том числе – системами селективного каталитического восстановления (SCR), а также соответствующими устройствами для очистки выхлопных газов ("азотными" скрубберами).
Не такое уж безвредное. Помимо неприятного запаха, этот газ обладает еще и явно выраженными токсичными свойствами. В зависимости от концентрации в воздухе, он может вызвать негативные для человека последствия – от неоправданной раздражительности и рези в глазах, до одышки, отека легких и даже гибели. Конструктивные особенности современных танкеров-химовозов предусматривают достаточно надежную защиты экипажа от возможных утечек (испарения) аммиака из грузовых емкостей. Тем не менее, его использовании в качестве топлива потребует дополнительных мер безопасности, включая изменение компоновки машинного отделения, усиление вентиляции и специальную подготовку обслуживающего персонала.
Не такое уж доступное. И дело тут не только в цене, поскольку абсолютно все виды альтернативного топлива чувствительно дороже традиционного. Несмотря на несложность производственного процесса и хорошо отработанные технологии, применение аммиака в качестве судового топлива дополнительно затруднено практическим отсутствием отлаженной логистики его доставки в пункты бункеровки. Вся существующая к настоящему времени система транспортировки аммиака ориентирована на его поставки из мест производства/хранения к месту промышленной переработки и не рассчитана на снабжение гипотетических "заправочных" станций – сеть которых, кстати, также еще только предстоит создать.
К этому стоит добавить и необходимость строительства специальных бункеровочных судов, без которых возможности пополнения запасов аммиачного топлива будет ограничена количеством причальных мест вблизи берегового пункта заправки. Заметим, что по опыту широкого применения СПГ-топлива, создание развитой бункеровочной сети должно осуществляться параллельно разработке и широкому внедрению на судах соответствующих двухтопливных двигателей.
Как видим, применение аммиака в новом качестве – дело не слишком простое, но (при желании) вполне осуществимое. Особенно, если тщательно изучить профильный мировой опыт и разработать (а то и позаимствовать) технологии, позволяющие при учете всех плюсов перспективного судового топлива свести к разумному минимуму все его недостатки.
... и возможно, не так далек тот день, когда от терминала в Усть-Луге или порта Тамань в рейс отправится первый российский химовоз на российском же аммиачном топливе.
