Uno sforzo globale per ridurre le emissioni di zolfo e gas serra (GHG) dalle navi ha ricercatori del National Renewable Energy Laboratory (NREL) e di altre strutture del Dipartimento dell'Energia che studiano il potenziale utilizzo dei biocarburanti marini.

"I biocarburanti si sono rivelati ottime opzioni perché hanno zero o molto, bassissimo tenore di zolfo rispetto ai combustibili fossili, " ha detto Eric Tan, un ingegnere di ricerca senior presso NREL e autore principale di un nuovo articolo pubblicato sulla rivista Scienze e tecnologie ambientali .

I suoi coautori di "Biofuel Options for Marine Applications:Techno-Economic and Life-Cycle Analyses" sono Ling Tao, anche da NREL, insieme agli scienziati dell'Argonne National Laboratory, Laboratorio nazionale del Pacifico nord-occidentale, e l'amministrazione marittima del Dipartimento dei trasporti degli Stati Uniti.

L'Organizzazione marittima internazionale (IMO) ha ridotto la quantità consentita di emissioni di ossidi di zolfo dalle navi dal 2005. Il più recente limite massimo, entrata in vigore all'inizio del 2020, ha ridotto il contenuto di zolfo dell'olio combustibile delle navi allo 0,5% dal 3,5%. L'IMO ha affermato che la riduzione dovrebbe avere importanti benefici per l'ambiente e la salute delle persone, in particolare quelli che vivono vicino ai porti e lungo le coste. Inoltre, L'IMO ha fissato obiettivi aggressivi per decarbonizzare il trasporto marittimo, mirando a una riduzione di almeno il 50% delle emissioni di gas a effetto serra provenienti dalle spedizioni internazionali entro il 2050, rispetto ai livelli del 2008.

Il nuovo regolamento, che viene applicato dai singoli paesi, richiede modifiche per rendere le navi conformi. Gli armatori possono installare depuratori di zolfo per ridurre le emissioni, oppure possono adottare un diverso, combustibile a basso tenore di zolfo. Entrambe le opzioni comportano un costo aggiuntivo.

La ricerca diretta dal NREL fornisce un punto di partenza per stabilire la fattibilità delle navi che utilizzano biocarburanti. I costi di rifornimento rappresentano già una parte significativa della gestione di una linea di navigazione, così i ricercatori hanno esaminato sia i prezzi che le emissioni.

L'economia viene valutata rispetto al costo della combustione di olio combustibile pesante (HFO), che rappresenta circa i tre quarti del carburante utilizzato dalle navi. Un HFO a basso contenuto di zolfo costa leggermente più di un gallone rispetto all'HFO tradizionale. I prezzi degli HFO a basso contenuto di zolfo sarebbero i massimi che gli armatori sono disposti a pagare per i biocarburanti per una sostituzione uno a uno. I biocarburanti sono considerati potenziali combustibili drop-in compatibili per l'uso nei motori marini, ma è necessario ulteriore lavoro per confermare tale compatibilità.

Esaminando diversi tipi di combustibili per la loro capacità di ridurre le emissioni di gas serra e inquinanti atmosferici, i ricercatori hanno scoperto che i biocarburanti prodotti interamente dalla biomassa offrono riduzioni molto più elevate delle emissioni di gas serra durante il ciclo di vita, dal 67% al 93% in meno rispetto all'HFO. Anche i combustibili derivati ​​da biomasse sono per lo più privi di zolfo e mostrano riduzioni dei criteri di emissioni di inquinanti atmosferici come il particolato.

La ricerca di Tan ha concluso che, se la spedizione non avesse concorrenza, gli Stati Uniti hanno una grande offerta di materie prime biologiche per la produzione di notevoli quantità di biocarburanti marini per sostituire i combustibili fossili. Con navi che utilizzano 400 milioni di tonnellate di carburante all'anno, una miscela del 5% di biocarburanti si traduce in circa 5 miliardi di galloni.