Il paradosso dei carburanti “migliori”

I carburanti a basso tenore di zolfo: una nuova normalità con nuove sfide.

Dal 2020, i carburanti a basso tenore di zolfo sono diventati la norma nel settore marittimo, e oggi anche i biocarburanti stanno entrando nella miscela. Il Very-Low-Sulphur Fuel Oil (VLSFO) e l’Ultra-Low-Sulphur Fuel Oil (ULSFO) rispettano i limiti di zolfo imposti (rispettivamente 0,50% e 0,10%), ma hanno anche introdotto nuove sfide operative – che non si attenuano con l’aggiunta di biocarburanti. Sebbene siano percepiti come più puliti dal punto di vista delle emissioni, i carburanti a basso tenore di zolfo spesso contengono più impurità, sotto forma di cat fines abrasivi che possono danneggiare gravemente i motori.

Standard sui carburanti e livelli raccomandati di cat fines

Le specifiche dei carburanti marini sono definite dallo standard internazionale ISO 8217. Questo standard è stato aggiornato nel 2024, introducendo una tabella separata per i combustibili residuali con tenore di zolfo inferiore allo 0,50%, a causa delle difficoltà operative legate a viscosità e stabilità quando questi combustibili vengono miscelati con distillati. Inoltre, è stata aggiunta una tabella dedicata alle miscele di combustibili residuali con biocarburanti.

Limiti sui cat fines: tra compromesso e raccomandazioni

La revisione del 2024 ha mantenuto il limite esistente di concentrazione di cat fines nei carburanti bunkerati, pari a 60 ppm (parti per milione). Tuttavia, questo limite rappresenta un compromesso tecnico-commerciale: abbassarlo ulteriormente renderebbe difficile per le raffinerie garantire la disponibilità globale di bunker fuel.

Nonostante ciò, 60 ppm rappresentano ancora una minaccia significativa per i motori marini. I principali costruttori di motori, come MAN e Wärtsilä, raccomandano che la concentrazione di cat fines all’ingresso del motore non superi mai i 15 ppm. Per un funzionamento continuo e sicuro, il limite consigliato è pari o inferiore a 10 ppm.

Meno zolfo ha significato più cat fines

Purtroppo per armatori e operatori, i livelli di cat fines nei carburanti bunkerati sono aumentati nell’era dei carburanti a basso tenore di zolfo. Questo è dovuto all’intensificazione del cracking catalitico, un processo utilizzato dalle raffinerie per rimuovere maggiori quantità di zolfo. Lo zolfo è presente in tutto il petrolio greggio, ma si concentra soprattutto nelle frazioni residue che bollono a temperature più elevate dopo la distillazione.

Con l’adozione diffusa di VLSFO e ULSFO, le raffinerie hanno aumentato il cracking per produrre queste qualità di carburante – con il risultato di una maggiore presenza di cat fines.

Dati e tendenze del settore

Numerosi report del settore confermano questo cambiamento. Nella Marine Bunker Review 2023 di Veritas Petroleum Services (VPS), oltre la metà dei campioni di VLSFO analizzati presentava livelli di cat fines superiori ai 15 ppm raccomandati dai costruttori di motori. VPS ha evidenziato una chiara tendenza all’aumento del contenuto di cat fines.

Conseguenze operative

L’aumento dei cat fines comporta un maggiore rischio di danni ai motori, soprattutto perché i carburanti a basso tenore di zolfo offrono una lubrificazione inferiore rispetto agli oli combustibili più pesanti. Il servizio FOBAS (Fuel Oil Bunkering Analysis and Advisory Service) di Lloyd’s Register monitora la qualità del bunker nei porti di tutto il mondo e emette allerte in caso di problemi.

Tuttavia, anche se gli operatori dovrebbero prestare attenzione a questi report, i danni possono verificarsi anche quando il carburante è pienamente conforme alla norma ISO 8217.

Rischi persistenti nel percorso verso lo zero carbonio

Se confrontate con le nuove sfide legate al raggiungimento della neutralità carbonica entro il 2050, le turbolenze causate dalle normative sul tenore di zolfo del 2020 sembrano minori. Tuttavia, gli effetti di quelle normative – in particolare l’aumento dei cat fines – rappresentano un pericolo persistente e a lungo termine.

Quando le navi saranno pronte a ridurre le emissioni di carbonio utilizzando GNL o metanolo, non ci sarà alcun rischio legato ai cat fines – a condizione che questi siano i carburanti effettivamente utilizzati. Tuttavia, è quasi certo che i motori saranno dual-fuel, e la disponibilità del carburante desiderato potrebbe essere limitata. Se il GNL o il metanolo non saranno disponibili, le navi torneranno a utilizzare carburanti tradizionali. Allo stesso modo, se i prezzi di questi carburanti alternativi saranno troppo elevati, i costi operativi potrebbero spingere verso l’uso di oli a basso tenore di zolfo. Senza incentivi economici, il prezzo del carburante resterà un fattore determinante.

Per gran parte della flotta mondiale, la miscela con biocarburanti sarà la soluzione più praticabile per rispettare gli obiettivi di decarbonizzazione nei prossimi anni. I biocarburanti puri non contengono cat fines, ma presentano problemi di stabilità e gestione. Tuttavia, ogni volta che i biocarburanti vengono miscelati con oli a basso tenore di zolfo, i cat fines tornano in gioco. A causa della loro origine nei residui petroliferi, una linea di alimentazione efficace resterà essenziale, soprattutto considerando l’aumento e la complessità attuale dei cat fines.

Adattarsi alle nuove esigenze dei carburanti

In parte, il passaggio agli oli a basso tenore di zolfo ha portato a una maggiore consapevolezza e strategie più sofisticate nella gestione del carburante – ma non per quanto riguarda i cat fines. La loro rimozione in mare è sempre stata una sfida, ma l’equipaggiamento necessario si basa su tecnologie mature e ben conosciute. Questa familiarità ha generato una certa compiacenza.

Nel panorama dei carburanti che ci attende, dove i cat fines saranno ancora presenti, questa compiacenza può risultare estremamente costosa. La linea di alimentazione per oli combustibili resta più che mai rilevante, e il suo successo dipende da conoscenze aggiornate e da un approccio integrato e olistico.