Alternatyvių degalų panaudojimo jūrų transporte tyrimas

Didėjanti pasaulio populiacija, o tuo pačiu ir pasaulio prekyba, kurios didžioji dauguma vyksta jūromis, veda prie milžiniško šiam vandens transportui kuro kiekio suvartojimo ir emisijų į atmosferą didėjimo, kas neabejotinai prisideda prie klimato kaitos ir kelia pavojų globaliam klimato stabilumui. Visa tai verčia griežtinti reikalavimus jūrų transporto degalams ir ieškoti šiltnamio efektą sukeliančių dujų (ŠESD) mažinimo būdų. Vienas iš jų yra alternatyvių degalų naudojimas. Siekiant kuo didesnę įprastinio kuro dalį pakeisti atsinaujinančiais alternatyviais degalais siūlomi metanolis ir biodyzelinas bei jų mišiniai su dyzelinu. Šie komponentai plačiai naudojami dėl jų gamybos paprastumo ir draugiškumo aplinkai. Biodyzelino ir metanolio maišymas su dyzelinu yra ribotas, kas skatina ieškoti sudėtingų daugiakomponenčių mišinių panaudojimo jūrų transporte galimybių. Šiame darbe, siekiant kuo didesnę jūrinio dyzelino dalį pakeisti iš atsinaujinančiųjų šaltinių gaunamais komponentais, kaip alternatyva jūriniam kurui, buvo tiriami skirtingų proporcijų jūriniodyzelino, metanolioirbiodyzelino mišiniai su homogeniškumą gerinančiais priedais – dodekanoliu ir 2-etilheksil nitratu.Taip pat darbe atlikta tiriamų mišinių lyginamoji analizė su jūrinio kuro standartu ISO 8217:2017 „Jūrų laivų kuras. Reikalavimai ir tyrimo metodai“, įvertinta procentinė komponentų įtaka tokiems degalų parametrams kaip tankis, klampis, šilumingumas, drumstimosi temperatūra, pliūpsnio temperatūra, distiliacijos charakteristikos ir cetaninis indeksas, pateiktos praktinės rekomendacijos dėl galimybės naudoti šiuos mišinius kaip alternatyvius jūrų transporto degalus.

The growing world population, as well as the world's trade by the sea, are leading to enormous fuel consumption and atmospheric emissions from maritime transport, which undoubtedly contribute to climate change and jeopardize global climate stability. All of this leads to a tightening of the fuel requirements for maritime transport and a search of ways to reduce greenhouse gas emissions (GHG). One of the suchsolution is the use of alternative fuels. In this scientificwork, biodiesel and methanol with fuel additives – dodecanol and 2-ethylhexyl nitrate have been chosen as alternative components to replace oil-based part of marine fuels. In total 20 different methanol-biodiesel-diesel blends were blended as well as over 200 analyses were performed. One group of blends was selected with marine diesel already containing 6.8%(volume basis)biodiesel, while the second one was selected with 10% (volume basis)biodiesel. The main focus wasgiven to the concentration of methanol in the blend’s, as it is mentioned in many literature as a very promising component for marine application. The concentration of methanol rangesfrom 0 to 30 % (volume basis). Blends density, kinematic viscosity, flash point, gross calorific value, cloud point, distillation characteristics and calculated cetane index were investigated. Furthermore, comparative analysis with marine fuel standard ISO 8217: 2017“Petroleum products - Fuels (class F) - Specifications of marine fuels” according to the IMO requirements for marine fuels was performed. It was determined, that density, viscosity and cetane index values of methanol-biodiesel-diesel blends with a content of 0 to 30 % (volume basis) methanol and 6.8 to 10% (volume basis) biodiesel comply with the standard ISO 8217:2017. Nevertheless, it was determined that the results of flash point analysis (even mixtures with 5 % (volume basis) methanol) does not comply with the standard ISO 8217:2017. It is important to note that the flash points of B6.8M5, B10M5 and B10M5 blends reach 41 ºC, that indicate that the blends may have been homogenized, which was influenced by the dodecanol and 2-ethylhexyl nitrate used in the study. According to the experimental results, it has been found that the blend of marine diesel fuel with 10 % (volume basis) of methanol, 10 % biodiesel, 1 % (volume basis) dodecanol and 0.5 % (volume basis) 2-ethylhexyl nitrate additives were closest to the ISO 8217: 2017 standard. In order to use this blend as an alternative fuel for maritime transport, it is necessary to continue working on additives that increase flash point or operate low flash point fuel technologies.