Onboard Microchannel Carbon Capture: Sailing Toward a New Blue Ocean in the Zero Carbon Shipping
Die globale Schifffahrtsindustrie beschleunigt ihren ökologischen Wandel. Die maritimen CO₂-Emissionen machen etwa 3 % der globalen Gesamtemissionen aus. Der Druck zur Dekarbonisierung ist enorm. Die CO₂-Abscheidung an Bord, insbesondere die Mikrokanaltechnologie, erweist sich als Schlüssellösung. Sie ist kompakt und modular und somit ideal für den begrenzten Platz auf Schiffen. Hangzhou Shenshi Energy Conservation Technology Co., Ltd. treibt diese Innovation voran und eröffnet neue Wege für eine CO₂-neutrale Schifffahrt.
Politische Treiber: Regulierungen beschleunigen die Dekarbonisierung der Schifffahrt
Politische Maßnahmen treiben die Reduzierung der Schifffahrtsemissionen voran. Nationale, internationale und regionale Regelungen erhöhen den Druck und erzwingen Modernisierungen.
Nationale Ebene
China strebt einen Höhepunkt der Kohlenstoffemissionen bis 2030 und Klimaneutralität bis 2060 an. Die Schifffahrt emittiert jährlich über 1 Milliarde Tonnen, mit einem Höchstwert von 1,45 Milliarden Tonnen bis 2030.
Internationale Ebene
Die IMO peilt das Ziel der Klimaneutralität bis etwa 2050 an. Ziele für 2030: Reduzierung der Kohlenstoffintensität um 40 %, Gesamtreduzierung um 20 %.
Regionale Ebene
Der EU Green Deal fordert emissionsfreies Anlegen bis 2030. Die Schifffahrt beteiligt sich am EU-ETS und beziffert die Kosten.
Kurzfristige Auswirkungen
Die IMO-Bewertungssysteme EEDI, EEXI und CII bilden einen geschlossenen Regelkreis. Schlechte Bewertungen führen zu Korrekturmaßnahmen. Das EU-Emissionshandelssystem (EU ETS) ab 2024 verursacht zusätzliche Kosten von ca. 1,4 Millionen Euro pro Schiff und Jahr. Reeder suchen nach praktikablen CCS-Optionen für die Schifffahrt.
Marktumfeld: Bestehende Flotte unter starkem Druck
Alternde Schiffe weisen enorme Compliance-Lücken auf.
- 64 % der Kapazität wurden vor 2015 ausgeliefert, wobei energiesparende Konstruktionen fehlten.
- Durchschnittsalter 13,6 Jahre; 60 % über 10 Jahre.
Die CO₂-Bepreisung kehrt die wirtschaftlichen Prinzipien um. Ältere VLCCs (Baujahr 2000) verursachen jährliche Zusatzkosten von ca. 2,8 Millionen US-Dollar. Neue Öko-Schiffe reduzieren die Emissionen um 20–33 %.
Der Markt für schiffsgestützte CO₂-Abscheidung und -Speicherung (CCS) boomt. Die gesamte Dekarbonisierung erfordert Investitionen in Höhe von 1 bis 1,9 Billionen US-Dollar. Der Anteil von CCS (10 %) erreicht Hunderte von Milliarden US-Dollar. Eine unverzichtbare Ergänzung für den Übergang von 2025 bis 2040.
Technologische Wege: Mikrokanalreaktor führt zu mariner CCUS
Optionen zur Nachverbrennungsabscheidung:
| Technologie | Vorteile | Nachteile der Schiffseignung |
|---|---|---|
| Druckwechseladsorption | - | Sperrig, geringe Effizienz |
| Kryogene Destillation | - | Nur hohe Energie, hohe Konzentration |
| Membrantrennung | - | Geringer Fluss, hohe Kosten |
| Aminabsorption | Ausgereift, hohe Effizienz | Traditionelle Türme sind sperrig und empfindlich gegenüber Schwankungen. |
( Optionen zur Nachverbrennungsabscheidung )
Mikrokanalreaktoren überwinden Engpässe. Aminbasiert, nutzt Vakuumdiffusionsschweißen. Integriert Reaktor und Wärmetauscher. Volumenreduzierung um 80 %. Millisekunden-Gas-Flüssigkeits-Kontakt, schwingungsbeständig.
Vorteile der Diffusionsbindung:
- Festigkeit 95 % der Festigkeit des Basismaterials.
- Keine Füllstoffe, kontrollierbare Korrosion.
- Keine Wärmeeinflusszone, minimale Belastung.
Vergleich (Traditioneller Turm vs. Drehbett vs. Mikrokanal):
| Aspekt | Traditioneller Turm | Drehbett | Shens Mikrokanal |
|---|---|---|---|
| Volumen | Groß | 1/3 des Turms | 1/10 des Turms |
| Effizienz | 80% | >95 % (Schiff ~70 %) | >98 % (praktisch 80 %) |
| Schwankungswiderstand | Arm | Medium | Exzellent |
| Wartung | Reifen | Kurze Lebensdauer der beweglichen Teile | Keine beweglichen Teile, skalierbar |
| Kosten | Medium | Hoher Wartungsaufwand | Niedrig im Maßstab |
( Vergleich (Traditioneller Turm vs. Drehbett vs. Shens Mikrokanal) )
Kommerzielles Beispiel (25.500 m³/h Abgas): Mikrokanal kostet 5 Millionen Dollar, 1/10 Volumen, schneller Start-Stopp, schwingungsfest.
Wichtige Kennzahlen:
- Fangquote ≥90%, erfüllt das IMO-Ziel von 65% für 2040.
- Druckabfall ≤50 kPa, geringe Energie.
- Ein Schiff mit einer Kapazität von 2999 TEU spart jährlich 1,5 bis 3 Millionen Euro und amortisiert sich in 2 bis 3 Jahren.
Ausblick: Dreistufige Strategie zum Aufbau von Ökosystemen
Shenshis Plan für offene Zusammenarbeit:
- 2026: Erste Offshore-Demo, AIP-Zertifizierung.
- 2027-2028: 5-10 Vorführungen von Schiffen verschiedener Typen.
- Nach 2028: Weltweiter modularer Vertrieb + gemeinsame Geschäftstätigkeit.
Offene Zusammenarbeit bei Reaktoren, Absorptionsmitteln, Integration und Überwachung. Risiken teilen, Chancen für umweltfreundliche Schifffahrt nutzen.
Die bordeigene Mikrokanal-Kohlenstoffabscheidung ist mehr als nur eine Innovation. Sie bietet effiziente und wirtschaftliche Wege zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen gemäß IMO-Vorgaben und zur Einführung einer CO₂-Steuer für die Schifffahrt. Gemeinsam rücken wir so in greifbare Nähe einer klimaneutralen Schifffahrt.
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Partnerschaft mit Shenshi zur Beschleunigung der Onboard-Implementierung von Mikrokanälen zur CO2-Abscheidung
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