Um esforço global para reduzir as emissões de enxofre e gases de efeito estufa (GEE) dos navios tem pesquisadores do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) e outras instalações do Departamento de Energia investigando o uso potencial de biocombustíveis marinhos.

"Os biocombustíveis acabaram sendo opções muito boas porque têm zero ou muito, muito baixo teor de enxofre em comparação com os combustíveis fósseis, "disse Eric Tan, um engenheiro de pesquisa sênior do NREL e autor principal de um novo artigo publicado na revista Ciência e Tecnologia Ambiental .

Seus co-autores de "Opções de biocombustíveis para aplicações marítimas:análises tecno-econômicas e do ciclo de vida" são Ling Tao, também do NREL, junto com cientistas do Laboratório Nacional de Argonne, Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico, e a Administração Marítima do Departamento de Transporte dos EUA.

A Organização Marinha Internacional (IMO) vem reduzindo a quantidade permitida de emissões de óxidos de enxofre de navios desde 2005. O limite superior mais recente, que entrou em vigor no início de 2020, reduziu o teor de enxofre do óleo combustível dos navios de 3,5% para 0,5%. A IMO disse que a redução deve trazer grandes benefícios para o meio ambiente e para a saúde das pessoas, particularmente aqueles que vivem perto de portos e ao longo da costa. Adicionalmente, A IMO estabeleceu metas agressivas para descarbonizar o transporte marítimo, visando uma redução de pelo menos 50% nas emissões de GEE do transporte marítimo internacional até 2050, em relação aos níveis de 2008.

O novo regulamento, que é aplicado por países individuais, requer mudanças para colocar os navios em conformidade. Os proprietários de navios podem instalar lavadores de enxofre para reduzir as emissões, ou eles podem adotar um diferente, combustível com baixo teor de enxofre. Ambas as opções têm um custo adicional.

A pesquisa dirigida pelo NREL fornece um ponto de partida para estabelecer a viabilidade de navios que usam biocombustíveis. Os custos de combustível já representam uma parte significativa da operação de uma linha de navegação, então os pesquisadores examinaram os preços e as emissões.

A economia é avaliada em relação ao custo da queima de óleo combustível pesado (HFO), que é responsável por cerca de três quartos do combustível usado pelos navios. Um HFO com baixo teor de enxofre custa um pouco mais um galão do que o HFO tradicional. Os preços do HFO com baixo teor de enxofre seriam o máximo que os armadores estão dispostos a pagar pelos biocombustíveis para uma substituição um a um. Os biocombustíveis são considerados combustíveis drop-in potenciais compatíveis para uso em motores marítimos, mas é necessário mais trabalho para confirmar essa compatibilidade.

Ao examinar diferentes tipos de combustíveis quanto à sua capacidade de reduzir as emissões de gases de efeito estufa e poluentes atmosféricos, os pesquisadores descobriram que os biocombustíveis produzidos inteiramente a partir da biomassa oferecem reduções muito maiores nas emissões de gases de efeito estufa do ciclo de vida - de 67% a 93% menos do que o HFO. Os combustíveis derivados de biomassa também são, em sua maioria, isentos de enxofre e apresentam reduções nos critérios de emissão de poluentes atmosféricos, como partículas.

A pesquisa de Tan concluiu que, se o transporte não tivesse concorrência, os Estados Unidos têm um grande suprimento de bio-matérias-primas para a produção de quantidades substanciais de biocombustíveis marinhos para substituir os combustíveis fósseis. Com navios usando 400 milhões de toneladas métricas de combustível anualmente, uma mistura de 5% de biocombustíveis significa cerca de 5 bilhões de galões.