| Abstract | Alternativna goriva u pomorskoj industriji intenzivno se istražuju s ciljem smanjenja emisija stakleničkih plinova. Ovaj diplomski rad istražuje primjenu alternativnih goriva (vodika, amonijaka, ukapljenog prirodnog plina, metanola, biodizela i potpuno elektrificiranog sustava) u energetskom sustavu broda za kružna putovanja. Rezultati analize životnog ciklusa (eng. Life-Cycle Assessment, LCA) i analize cjeloživotnih troškova LCCA ( eng. Life-Cycle Cost Assessment, LCCA) različitih alternativnih goriva su uspoređeni s konvencionalnim energetskim sustavom kao referentnim scenarijem. LCA analizom izračunate su emisije ugljikovog dioksida (CO2), emisije sumpornih oksida (SOx), dušikovih oksida (NOx) i lebdećih čestica manjih od 2,5 mikrona (PM 2,5) dok LCCA analiza obuhvaća troškove vezane uz brodski energetski sustav kao i uvođenje ugljičnog poreza čije se kretanje cijena kroz godine predvidjelo Monte Carlo simulacijama. LCA rezultati pokazali su da primjena dizelskog goriva na promatranom brodu rezultira s najvećim CO2 emisijama, dok je čist biodizel istaknut kao ekološki najprihvatljivije gorivo među analiziranim gorivima prema ekološkim kriterijima. Analiza pokazuje da oba goriva, i dizel i čisti biodizel te biodizel u mješavini, daju loše rezultate kad su u pitanju SOx, NOx i PM 2,5 emisije. Metanol se ističe kao najbolji izbor za smanjenje PM 2,5 i SOx emisija, dok se vodik pokazuje najboljim kad je riječ o NOx emisijama. LCCA rezultati pokazali su da brod pogonjen ukapljenim prirodnim plinom ima najmanje troškove, dok se amonijak pokazao kao gorivo koje je ekonomski najneisplativije. Na temelju prosječnih vrijednosti cijena ugljičnog poreza tijekom proteklih 18 godina i njihove stope promjene može se predvidjeti njihov budući trend kretanja. Prema rezultatima simulacije, očekuje se kretanje cijene poreza između 220 i 600 €/t CO2 za 2050. godinu. |
| Abstract (english) | Alternative fuels in the maritime industry are intensively researched with the aim of reducing greenhouse gas emissions. This thesis explores the application of alternative fuels (hydrogen, ammonia, liquefied natural gas, methanol, biodiesel, and fully electrified systems) in the energy system of cruise ships. Life-Cycle Assessment (LCA) and Life-Cycle Cost Assessment (LCCA) analyses of various alternative fuels are compared with a conventional energy system as the reference scenario. LCA analysis investigates carbon dioxide (CO2) emissions, sulfur oxides (SOx), nitrogen oxides (NOx), and particulate matter less than 2,5 microns (PM 2,5), while LCCA includes costs related to the ship's energy system and the introduction of a carbon tax, whose price fluctuations over the years were predicted through Monte Carlo simulations. LCA results indicate that using diesel fuel in the observed ship results in the highest CO2 emissions, while pure biodiesel is highlighted as the most environmentally acceptable fuel among those studied in terms of CO2 emissions. Research shows that both diesel and pure biodiesel, as well as biodiesel blends, perform poorly in terms of SOx, NOx, and PM 2,5 emissions. Methanol emerges as the best choice for reducing PM 2,5 and SOx emissions, while hydrogen is the best option for NOx emissions. LCCA results indicate that a ship powered by liquefied natural gas has the lowest costs, while ammonia is economically the least viable fuel. Based on average carbon tax prices over the past 18 years and their rate of change, future trends can be predicted. According to simulation results, the carbon tax price is expected to fluctuate between 220 and 600 €/t CO2 by the year 2050. |
