前不久,有成員國(guó)向國(guó)際海事組織(IMO)遞交了一份研究報(bào)告,列舉了低硫混合燃油的負(fù)面影響,認(rèn)為低硫油會(huì)增加黑碳排放,引發(fā)重大環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。此后,非政府環(huán)保組織紛紛以此為由,呼吁IMO禁止使用某些低硫混合燃油。
近日,波羅的海航運(yùn)公會(huì)(BIMCO)副秘書(shū)長(zhǎng)Lars Robert Pedersen對(duì)這項(xiàng)研究的結(jié)論提出質(zhì)疑,認(rèn)為該研究選用的參數(shù)太過(guò)狹隘,需要進(jìn)行更多測(cè)試才能真正揭示低硫油與黑碳排放之間的關(guān)系。以下是Lars Robert Pedersen發(fā)表的觀點(diǎn):
研究報(bào)告認(rèn)為,低硫油在化學(xué)成分上以芳烴為主,在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量黑碳。研究中使用的是中速四沖程柴油機(jī),它們主要是船舶的輔助發(fā)動(dòng)機(jī)。這種類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度相對(duì)較高,沖程有限。這意味著它們噴射的燃料燃燒時(shí)間有限,而且與大型發(fā)動(dòng)機(jī)相比,它們需要點(diǎn)火質(zhì)量更好的燃料才能確保完全燃燒。
船上使用的燃油大多數(shù)都是在驅(qū)動(dòng)船舶螺旋槳的發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的。少量燃油在輔助發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒,作用是驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。還有更少的一部分在鍋爐中燃燒,以產(chǎn)生加熱用的蒸汽。
絕大部分船用燃油都用作了船舶推進(jìn)。船舶的推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)差異很大,但是,當(dāng)我們根據(jù)各種類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)所燃燒的燃料數(shù)量來(lái)評(píng)估它們的份額時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)低速二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)使用的燃料明顯更多。
這種大型發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)活塞沖程較長(zhǎng),速度較低,小于每分鐘150轉(zhuǎn)。這意味著與轉(zhuǎn)速更高的小型發(fā)動(dòng)機(jī)相比,它們中噴入燃燒室的燃油點(diǎn)燃后可以燃燒更長(zhǎng)時(shí)間。燃油可以燃燒的時(shí)間對(duì)于避免形成未完全燃燒的碳?xì)浠衔锖蜔熁?也稱(chēng)為黑碳)至關(guān)重要。
然而測(cè)試顯示,在低速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒芳烴含量更高的燃油時(shí),芳香度對(duì)黑碳形成的影響微乎其微。這些發(fā)動(dòng)機(jī)中的黑碳形成水平也大體上低于四沖程中速發(fā)動(dòng)機(jī)。
一種燃油能否快速燃燒與它的化學(xué)構(gòu)成有關(guān),而且有資料證明,芳烴含量高的燃料不像烷烴燃料那樣容易燃燒。
人們通常用碳芳香度指數(shù)(CCAI)等級(jí)來(lái)評(píng)估船用燃油的點(diǎn)火質(zhì)量。這個(gè)數(shù)值是通過(guò)復(fù)雜的公式計(jì)算燃油密度和粘度得出的,通常會(huì)在800到880之間。燃油測(cè)試公司收到送來(lái)分析的燃油加注樣品時(shí),會(huì)按照慣例進(jìn)行此類(lèi)計(jì)算。碳芳香度指數(shù)等于或大于860則表示燃油有可能會(huì)發(fā)生點(diǎn)火問(wèn)題。
在2020年1月1日,即限硫法規(guī)生效之前廣泛使用的高硫油通常都富含芳烴,碳芳香度指數(shù)在850-870之間。
我們所討論研究的是2019年生產(chǎn)的低硫混合燃油樣品,當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為這類(lèi)燃油能夠代表如今業(yè)界用來(lái)應(yīng)對(duì)限硫法規(guī)的燃油類(lèi)型。
如上所述,當(dāng)時(shí)這些燃料就是在中速四沖程柴油機(jī)中燃燒的,它們所產(chǎn)生的廢氣被用來(lái)分析黑碳排放。毫不意外,研究發(fā)現(xiàn)芳香度與燃燒質(zhì)量之間存在關(guān)聯(lián),芳烴含量高的燃油排放的黑碳也相應(yīng)較多。
這項(xiàng)研究的結(jié)論,其實(shí)除了老生常談地強(qiáng)調(diào)在中速發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒高芳香度燃料能夠增加黑碳排放這個(gè)事實(shí)之外,并不能得出什么結(jié)論。
我們也不能就此認(rèn)為,所有類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)在燃燒2020年1月1日限硫令生效之后交付的合規(guī)燃油時(shí)產(chǎn)生的黑碳排放都與研究報(bào)告的結(jié)論一致。
因此,檢查和認(rèn)識(shí)新型低硫油的化學(xué)組成是得出黑碳排放結(jié)論必要的第一步。第二步是,除了這次研究中使用的中速四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(輔機(jī))之外,還要調(diào)查大口徑低速二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的黑碳排放情況,以便找出燃油芳香度和黑碳形成之間的關(guān)聯(lián)。第三步,也是最后一步,就是要將今年1月1日之前和之后的情況進(jìn)行對(duì)比。
Lars Robert Pedersen表示,如果這些步驟都完成了然后公布結(jié)果,可能會(huì)發(fā)現(xiàn)得出的結(jié)論是,由于轉(zhuǎn)換使用0.5%低硫油,船上的黑碳排放量實(shí)際上出現(xiàn)了下降。
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