První loď poháněná čpavkem
V loděnici společnosti Hyundai v jihokorejském Ulsanu staví dvě oceánské lodě belgické firmy Exmar, první svého druhu, které využívají jako palivo čpavek. Jejich hlavní motory spalují kapalný amoniak.
Středně velké plynové tankery Antwerpen a Arlon pohánějí dvoutaktní motory WinGD X52DF-A. Na první z nich byl instalován už v červenci 2025 a letos v lednu prošel typovým schválením i továrními přejímacími testy. Exmar plánuje dodat první loď ze čtyřkusové flotily ve druhé polovině roku 2026, poslední v prvním čtvrtletí 2027.
Jak funguje čpavkový motor
Technologie vodíkového i amoniakového pohonu pro námořní pohonné jednotky jsou zaměřeny na stejný cíl: dekarbonizaci lodní přepravy. Ale zatímco vodík vyžaduje pro zkapalňování (a skladování) teplotu −253 °C, a nabízí objemovou energetickou hustotu 8,5 MJ/l, amoniak, jemuž stačí pro zkapalnění cca −33 °C, nabízí zhruba o polovinu vyšší energetickou hustotu 12,69 MJ/l. Pro lodní sektor a oceánské lodě tak představuje atraktivnější variantu a praktičtější řešení, navíc je už zvládnuta i jeho přeprava, skladování a manipulace s ním ve velkých objemech. Nicméně vodík zdaleka není na odpis – Mezinárodní energetická agentura (IEA) ve scénáři rozvoje lodní dopravy počítá v roce 2050 s 44 % spotřeby ve formě amoniaku, ale téměř pětina (19 %) by měla připadat na vodík.
Kapalný amoniak proudí do válce pod tlakem kolem 83 barů a při teplotě asi 35 °C, přičemž zapálení neprovádí jiskra ani kompresní vznícení samotného amoniaku, ale malá dávka konvenčního paliva, jež tvoří zhruba 5 % energetického vstupu, a zbytek, tedy 95 %, už dodává čpavek (NH₃).
Motor je dvoupalivový, čpavek je určen pro hlavní plavbu na otevřeném moři, přičemž při provozních odchylkách mimo vymezené limity se amoniakový systém automaticky přepne do dieselového režimu (pomocné motory amoniakové flotily zůstávají dieselové). Ten loď také využívá při vyplutí, zastavování a manévrování v přístavu.
Motor WinGD není charakterizován jako zcela bezemisní, ale podle dosavadních informací produkuje zhruba o 90 % nižší emise oxidu uhličitého (CO₂) oproti dieselu, kdy zbývajících 10 % připadá právě na pilotní palivo a na provozní režimy nevyužívající amoniakový mód. Vývojářům se podařilo u čpavkové pohonné jednotky výrazně snížit i emise oxidu dusného (N₂O), což je další klíčový faktor, protože tento skleníkový plyn je téměř 300krát silnější než CO₂. Testy při plném zatížení vykazovaly hodnoty pod 3 ppm, tzn. prakticky zanedbatelný podíl.
Palivo pro druhou polovinu století
Vývojem lodního motoru využívajícího jako palivo čpavek se zabývají i další firmy. Například společnost Everllence představila svou verzi dvoutaktního motoru ME-LGIA koncem loňského roku, který prošel továrními testy na jaře 2026 a ještě letos by měly být dodány první lodě s tímto motorem, nicméně WinGD má v tomto směru náskok.
Amoniakový pohon je komplikovanější i bezpečnostně náročnější, tudíž i dražší, ale podle studie agentury Envision Energy, která uvádí, že tzv. zelený čpavek (vyrobený konverzí vodíku z nízkoemisní elektřiny), může postupně dosáhnout nákladové srovnatelnosti s konvenčními palivy a do roku 2050 mít o 5–6 % nižší celoživotní provozní náklady než LNG. Podle IEA by mohl tvořit asi 6 % energetické spotřeby lodní dopravy v roce 2030, 15 % v roce 2035 a 44 % v roce 2050.
Systémový emisní dopad a přínos amoniakové technologie by se dal nicméně očekávat až ve 30. letech našeho století za předpokladu, že odpovídajícím tempem poroste výroba čistého amoniaku i přístavní infrastruktura.
Josef Vališka
Foto: Exmar, Mitsui E&S, Everllence
14
