淡水河谷（Vale）如何促使船舶脱碳转型？

在航运业绿色转型的浪潮中，船东、货主、国际组织等多方都参与其中。在干散货运输领域，货主的参与程度更高，如淡水河谷(Vale)、嘉吉(Cargill)等货主公司不仅有着庞大的运输需求，自身更是经营着一定规模的自有船队。

铁矿石生产巨头淡水河谷通过租赁经营着一支庞大的船队，克拉克森数据显示，目前船队包括109艘Capsize型散货船，并且其中80艘为LNG燃料就绪船，总载重吨达到3731万吨。淡水河谷航运部于2020年发起了“生态航运计划”，旨在助力公司减少碳排放。公司制定的2030年承诺中，要将范围1和范围2的温室气体排放到2030年减少33%（相较于2017年），并到2050年实现两个范围的净零排放，到2035年将范围3的排放量减少15%（相较于2018年）。

多年来，淡水河谷投入大量资金，采用新技术更新船队，将能效和环境创新领域的先进技术纳入航运。公司于2018年和2019年分别启用了40万吨的第二代Valemax型船和32.5万吨的Guaibamax型船，它们都是世界上能效领先的船舶，与2011年建造的18万吨的海岬型船相比，它们至多可减排41%。数十艘已经投入运营的VLOC在设计中均预留了在未来安装LNG系统的空间，包括一个可以容纳供整个航程使用的LNG燃料罐。

此外，淡水河谷在航运部分的绿色转型中尝试了多种途径。

风力辅助推进装置

2021年5月，淡水河谷通过长租合同接收了世界上首艘配备旋翼帆的超大型矿砂船。该船是江苏新时代造船为韩国船东泛洋海运(Pan Ocean)建造的最新一艘325000载重吨VLOC，命名为“SEA ZHOUSHAN”号，甲板上安装了5个旋翼帆，将使能效提高多达8%，每年由此可减排多达3400吨二氧化碳。

淡水河谷航运技术经理Rodrigo Bermelho解释道：“我们的造船工程团队自2016年起一直在研究如何将风力驱动技术应用于业务中。我们通过‘生态航运计划’与淡水河谷技术研究所以及巴西和欧洲的多所大学和多家实验室建立了合作。这个项目旨在评估将旋翼帆技术应用于我们租用的矿砂船上的最佳运行条件，并验证该技术在减少能耗和二氧化碳排放方面的优势。”如果“SEA ZHOUSHAN”号的试点证明有效，淡水河谷至少40%的长期租船队可以使用该技术，这将使淡水河谷每年减少近1.5%的铁矿石海上运输排放量。

旋翼帆技术由芬兰制造商Norsepower提供。“SEA ZHOUSHAN”号上安装的旋翼帆呈圆柱形，每个旋翼帆直径4米，高24米。在航行期间旋翼帆会根据船舶的环境和运行条件以不同速度旋转，从而产生压力差，推动船舶前行。Norsepower介绍称，该系统是完全自动化的，能够根据风力是否可以节约油耗和排放而自行感应启动。这艘矿石运输船从方案的详细设计到设备的制造安装共历时一年，除了利用先进的旋翼帆系统，技术人员还对巴西至中国航线上的起风率进行了研究。

空气润滑技术

2021年7月，淡水河谷发布公告称，其租用船队已经接收世界上首艘应用空气润滑技术的矿砂船。这艘船名为“SEA VICTORIA”，载重吨为324300吨，同样由江苏新时代造船为韩国泛洋海运建造，空气润滑装置的安装则由位于中国深圳的友联船厂（蛇口）有限公司完成。

空气润滑系统是一种利用空气气泡来减少船体与海水之间的阻力的方法。具体方法是使空气从船的外壳上的小孔中被快速泵出，这时蜂巢状的气泡会迅速联合起来，并在船体外形成1厘米到2厘米厚的一层空气层。由于空气的阻力远远小于水，因此这样可以减少轮船航行时的阻力，以达到节约能源的效果。

“SEA VICTORIA”号上的空气润滑装置，安装在甲板上的10台压缩机将空气注入船体底部的20台装置中

该技术由英国清洁技术公司Silverstream Technologies提供，淡水河谷与ITV（淡水河谷理工学院）和韩国船东泛洋海运(Pan Ocean)合作开发了该项目，将该技术安装在专门用于运输淡水河谷矿石的VLOC（超大型矿石运输船）上。上海船舶设计研究院（SDARI）负责船舶设计及其与气泡的整合。

此次测试如取得成功，空气润滑技术将有可能会被推广到淡水河谷矿石的承租船队中的其他船舶上。这项技术将减少5%至8%的燃油消耗，有望使淡水河谷铁矿石海上运输中产生的排放每年减少4.4%。

多燃料舱系统

2022年7月，淡水河谷在铁矿石运输船上采用多燃料罐的设计得到了DNV的原则性认可(AiP)证书。根据淡水河谷的说法，该设计是与挪威公司Brevik Engineering AS和Passer Marine合作开发的，代表了航运业采用低碳燃料的重大进步。基于该系统，淡水河谷租用的船舶将可以适应储存LNG、甲醇和氨等燃料。

多燃料舱设计是淡水河谷开发的“生态航运计划”的一部分。一项针对Guaibamax类别散货船的初步研究估计，当由甲醇和氨提供动力时，减排量可以从40%到80%不等，使用液化天然气的情况下则减排量可达23%。公司将在几个月内开发一个试点项目，以便在Guaibamax上实施该系统。

甲醇燃料的使用

在2022年6月，淡水河谷公司计划建造全球首批30万吨级双燃料超大型矿砂船，并已与中国的几家造船厂接洽，要求从2025年底开始交付14艘LNG和甲醇双燃料VLOC船，以寻求减少航运碳足迹。

12月21日，淡水河谷表示，公司已向航运公司发出了新一代Guaibamax船舶包运合同提案请求，该类型船将使用甲醇双燃料动力，并配备五个旋翼帆和先进的节油技术。所有技术加在一起，有可能比目前的Guaibamax一代减少近23%的温室气体排放，作为多燃料未来准备战略的一部分，该船还被设计为可改装油箱以使用液化天然气和氨燃料。

“未来，有可能使用来自可再生能源的绿色甲醇，考虑到整个燃料生命周期，有可能在燃料生产到使用的全过程中减少90%的排放，”淡水河谷航运技术经理Bermelho谈到拟议的VLOC新造船时说，“更高的数字是可能的，因为船舶将在整个往返航程中使用甲醇。”

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