rmrsНаучно-технический сборник Российского морского регистра судоходстваResearch Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping2223-7097Российский морской регистр судоходстваTUCQPPrmrs-202Research ArticleМЕХАНИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И ДВИЖИТЕЛИMECHANICAL INSTALLATIONS AND PROPULSIONОценка эффективности применения системы улавливания CO2 на борту СПГ-суднаAssessment of the effectiveness of applying an onboard CO2 capture system on LNG vessel.ИванченкоА. А.IvanchenkoA. A.

Д-р техн. наук, профессор 

198035, Санкт-Петербург, Двинская ул., 5/7

DSc, Professor 

198035 Russia, St. Petersburg, Dvinskaya ul., 5/7

prof_ivanchenko@mail.ruБилоусВ. И.BilousV. I.

Аспирант 

198035, Санкт-Петербург, Двинская ул., 5/7

PhD Student 

198035 Russia, St. Petersburg, Dvinskaya ul., 5/7

strong.bilous@gmail.comКоржукС. И.KorzhukS. N.

Канд. техн. наук, ;доцент

198035, Санкт-Петербург, Двинская ул., 5/7

PhD Student 

198035 Russia, St. Petersburg, Dvinskaya ul., 5/7

corgyc@yandex.ruГосударственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. МакароваРоссияAdmiral Makarov State University of Maritime and Inland ShippingRussian Federation202617082026562155174Copyright © Иванченко А.А., Билоус В.И., Коржук С.И., 20262026Иванченко А.А., Билоус В.И., Коржук С.И.Ivanchenko A.A., Bilous V.I., Korzhuk S.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sbornik.rs-class.org/jour/article/view/202

Вопросы снижения выбросов парниковых газов на морском транспорте в последние годы приобрели приоритетное значение. Международной морской организацией введен комплекс обязательных требований, направленных на ограничение выбросов CO2 судами, как при постройке, так и при эксплуатации. В качестве технических решений специалисты рассматривают, с одной стороны, использование сжиженного природного газа в качестве судового топлива, с другой — внедрение систем улавливания CO2 на борту судов. В статье рассмотрена бортовая система улавливания CO2, основанная на извлечении CO2 из отработавших газов судовых двигателей с последующей обработкой и временным хранением уловленного газа на борту судна для дальнейшей выгрузки в порту. Рассмотрена методика и результаты расчета выбросов CO2. Для судов, использующих СПГ, данная технология представляет особый интерес, поскольку может быть интегрирована в существующие энергетические и технологические контуры без значительного изменения конструкции главной энергетической установки.

Issues related to the reduction of greenhouse gas emissions in maritime transport have become a priority in recent years. The International Maritime Organization has introduced a set of mandatory requirements aimed at limiting carbon dioxide emissions from ships both at the design and operational stages. As technical solutions in this area, specialists consider both the use of liquefied natural gas as marine fuel and the implementation of onboard carbon dioxide capture systems. The article considers an onboard carbon dioxide capture system, based on the extraction of CO2 from the exhaust gases of marine engines, followed by processing and temporary storage of the captured gas on board the vessel for subsequent unloading in port. The methodology and results of CO2 emission calculations are considered. For vessels using LNG, this technology is of particular interest, since it can be integrated into existing energy and technological systems without significant changes to the design of the main power plant.

ИМОдвухтопливный двигательСПГдекарбонизация судоходствабортовая система улавливания диоксида углеродаэнергоэффективностьснижение выбросовIMOdual-fuel engineLNGshipping decarbonizationonboard carbon dioxide capture systemenergy efficiencyemission reductionReferencesMARPOL Annex VI. Regulations for the Prevention of Air Pollution from Ships. — London: IMO, 2021.MARPOL Annex VI. Regulations for the Prevention of Air Pollution from Ships. London: IMO, 2021.MEPC.350(78). 2022 Guidelines on the Method of Calculation of the Attained Energy Efficiency Existing Ship Index (EEXI). — London: IMO, 2022.MEPC.350(78). 2022 Guidelines on the Method of Calculation of the Attained Energy Efficiency Existing Ship Index (EEXI). London: IMO, 2022.Revised GHG Strategy 2023. Reduction of GHG emissions from ships. — London: IMO, 2023.Revised GHG Strategy 2023. Reduction of GHG emissions from ships. London: IMO, 2023.Магаровский В.В. Новое в международной политике снижения эмиссии парниковых газов судами и необходимые мероприятия в морском секторе. Часть 1. Анализ руководящих документов, определяющих новую политику снижения эмиссии парниковых газов / В.В. Магаровский, В.Н. Половинкин, А.В. Пустошный, О.В. Савченко // Труды Крыловского государственного научного центра. — 2022. — № 4 (402). — С. 141–156.Magarovsky V.V., Polovinkin V.N., Pustoshny A.V., Savchenko O.V. Novelties in the international policy towards mitigation of greenhouse gas emissions from ships and necessary measures in marine industry. Part 1. Analysis of regulatory documents governing the new policy of greenhouse gas emission mitigation. Transactions of the Krylov State Research Centre. 2022. No. 4(402). P. 141–156. (In Russ.).Магаровский В.В. Новое в международной политике снижения эмиссии парниковых газов судами и необходимые мероприятия в морском секторе. Часть 2. Анализ эффективности энергосберегающих мероприятий, применяемых для снижения эмиссии парниковых газов / В.В. Магаровский, В.Н. Половинкин, А.В. Пустошный, О.В. Савченко // Труды Крыловского государственного научного центра. — 2023. — № 1 (403). — С. 167–182.Magarovsky V.V., Polovinkin V.N., Pustoshny A.V., Savchenko O.V. Novelties in the international policy towards mitigation of greenhouse gas emissions from ships and necessary measures in marine industry. Part 2. Efficiency analysis of power-saving measures intended to reduce greenhouse gas emissions. Transactions of the Krylov State Research Centre. 2023. No. 1 (403). P. 167–182. (In Russ.).Магаровский В.В. Новое в международной политике снижения эмиссии парниковых газов и необходимые мероприятия в морском секторе. Часть 3. Альтернативное топливо как мера для достижения целевых показателей эмиссии парниковых газов / В.В. Магаровский, В.Н. Половинкин, А.В. Пустошный, О.В. Савченко // Труды Крыловского государственного научного центра. — 2023. — № 4 (406). — С. 174–190.Magarovsky V.V., Polovinkin V.N., Pustoshny A.V., Savchenko O.V. Novelties in the international policy towards mitigation of greenhouse gas emissions from ships and necessary measures in marine industry. Part 3. Alternative to reach target levels of green house gas emissions. Transactions of the Krylov State Research Centre. 2023. No. 4 (406). P. 174–190. (In Russ.).Живлюк Г.Е. Перспективные технологии водного транспорта для ограничения парникового эффекта / Г.Е. Живлюк, А.П. Петров // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. — 2021. — Т. 13. — № 5. — С. 730–743.Zhivljuk G.E., Petrov A.P. Advanced water transport technologies for limiting the greenhouse effect. Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S.O. Makarova. 2021. Vol. 13. No. 5. P. 730–743. (In Russ.)Купцов Н.В. Текущий статус и перспективы развития морских судов и портовых терминалов для углекислого газа / Н.В. Купцов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. — 2022. — Т. 14. — № 2. — С. 199–217.Kuptsov N.V. Current status and perspective for the development of ships and port terminals for carbon dioxide (CO2). Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S.O. Makarova. 2022. Vol. 14, No. 2. P. 199–217. (In Russ.)Ванчугов И.М. К вопросу о транспортировке сжиженного углекислого газа / И.М. Ванчугов, К.С. Резанов, Р.А. Шестаков // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2023. — Т. 334. — № 8. — С. 190–209.Vanchugov I.M., Rezanov K.S., Shestakov R.A. On the issue of transportation of liquefied carbon dioxide. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Аssets Engineering. 2023. Vol. 334, No. 8. P. 190–209. (In Russ.)Тория Т.Г. Метод сепарации компонентов отработавших газов судовых двигателей / Т.Г. Тория, А.И. Епихин // Труды Крыловского государственного научного центра. — 2025. — № 1 (411). — С. 92–100.Toriya T.G., Yepikhin A.I. Separation method for marine exhaust gas components. Transactions of the Krylov State Research Centre. 2025. No. 1 (411). P. 92–100. (In Russ.)Жуков В.А. Измерительные приборы для определения состава отработавших газов судовых двигателей внутреннего сгорания / В.А. Жуков, С.А. Шербан // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. — 2020. — № 2. — С. 100–110.Zhukov V.A., Sherban S.A. Measuring instruments for determining composition of exhaust gases of ship internal combustion engines. Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine Engineering and Technologies. 2020. No. 2. P. 100–110. (In Russ.)Туркин А.В. Обоснование методов снижения выбросов вредных веществ с отработавшими газами судовых дизелей / А.В. Туркин, Е.И. Кулекина, В.А. Туркин // Эксплуатация морского транспорта. — 2016. — № 4 (81). — С. 116–125.Turkin A.V., Kulekina E.I., Turkin V.A. Obosnovanie metodov snizheniya vybrosov vrednykh veshchestv s otrabotavshimi gazami sudovykh dizelei [Justification of methods for reducing emissions in marine diesel exhaust gases]. Ekspluatatsiya morskogo transporta [Operation of Maritime Transport]. 2016. No. 4 (81). P. 116–125.DNV. Maritime Forecast to 2050. Energy Transition Outlook. — Høvik: DNV, 2024.DNV. Maritime Forecast to 2050. Energy Transition Outlook. Høvik: DNV, 2024.Wärtsilä. Technical Description of Wärtsilä 50DF Dual-Fuel Engines. — Helsinki: Wärtsilä Corporation.Wärtsilä. Technical Description of Wärtsilä 50DF Dual-Fuel Engines. Helsinki: Wärtsilä Corporation.Wärtsilä. Technical Description of Wärtsilä 20DF Auxiliary Engines. — Helsinki: Wärtsilä Corporation.Wärtsilä. Technical Description of Wärtsilä 20DF Auxiliary Engines. Helsinki: Wärtsilä Corporation.Bureau Veritas. EEXI Technical File for LNG Carrier. — Bureau Veritas.Bureau Veritas. EEXI Technical File for LNG Carrier. Bureau Veritas.DNV. Carbon Capture Onboard Ships: Feasibility and Safety Considerations. — Høvik: DNV.DNV. Carbon Capture Onboard Ships: Feasibility and Safety Considerations. Høvik: DNV.ABS. Guidance on Carbon Capture and Storage on Marine Vessels. — Houston: American Bureau of Shipping.ABS. Guidance on Carbon Capture and Storage on Marine Vessels. Houston: American Bureau of Shipping.European Commission. EU Emissions Trading System (EU ETS) — Maritime Transport. — Brussels: European Commission.European Commission. EU Emissions Trading System (EU ETS) — Maritime Transport. Brussels: European Commission.Wu J. Onboard carbon capture, utilization, and storage / J. Wu, Y. Zhang, M. Jiang, X.E. Cao, Z. Zhang // Cell Reports Physical Science. — 2025. — DOI 10.1016/j.xcrp.2025.103034.Wu J., Zhang Y., Jiang M., Cao X.E., Zhang Z. Onboard carbon capture, utilization, and storage. Cell Reports Physical Science. 2025. DOI 10.1016/j.xcrp.2025.103034.R. Vakili S. Techno-economic and environmental assessment of onboard carbon capture for maritime applications / S. Vakili, P. Manias, Turnock, D. Teagle // Journal of Environmental Management. — 2025. — Vol. 395. — P. 127677.Vakili S., Manias P., Turnock S., Teagle D. Techno-economic and environmental assessment of onboard carbon capture for maritime applications. Journal of Environmental Management. 2025. Vol. 395. P. 127677.García-Mariaca J. Cryogenic carbon capture technologies for maritime applications / J. García-Mariaca, E. Llera-Sastresa // Energy Conversion and Management.García-Mariaca J., Llera-Sastresa E. Cryogenic carbon capture technologies for maritime applications. Energy Conversion and Management.Lee J. Post-combustion CO2 capture for marine engines / J. Lee [et al.] // Applied Energy.Lee J. [et al.] Post-combustion CO2 capture for marine engines. Applied Energy.Rochelle G.T. Amine scrubbing for CO2 capture / G.T. Rochelle // Science. — 2009. — Vol. 325. — P. 1652–1654.Rochelle G.T. Amine scrubbing for CO2 capture. Science. 2009. Vol. 325. P. 1652–1654.ISO 27913:2016. Carbon dioxide capture, transportation and geological storage — Vocabulary. — Geneva: International Organization for Standardization, 2016.ISO 27913:2016. Carbon dioxide capture, transportation and geological storage — Vocabulary. Geneva: International Organization for Standardization, 2016.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.