[비즈한국] Seiring industri pelayaran internasional menghadapi pengetatan regulasi lingkungan, paradigma bahan bakar kapal bergeser dengan cepat dari minyak berat (Bunker C) ke gas alam cair (LNG). Dalam proses ini, sistem tenaga kapal juga tengah ditata ulang. Industri galangan kapal Korea memanfaatkan perubahan ini untuk melepaskan diri dari struktur monopoli teknologi dasar mesin kapal besar yang selama ini didominasi Eropa, serta berupaya melakukan diversifikasi. Di bidang kapal pengisian bahan bakar LNG (LNG bunkering) yang menyuplai bahan bakar di laut, pencapaian teknologi terus diperkuat untuk mengukuhkan posisi sebagai pusat pasar galangan kapal generasi berikutnya.
Regulasi lingkungan menguat, namun teknologi baterai terbatas
Organisasi Maritim Internasional (IMO) sedang menerapkan peta jalan regulasi bertahap untuk mengurangi emisi gas rumah kaca di sektor pelayaran internasional. Kontrol emisi karbon diperketat dengan menerapkan Indeks Desain Efisiensi Energi (EEDI) untuk kapal baru dan Indeks Operasi Efisiensi Energi (EEOI) untuk kapal yang sudah ada. Terutama dengan mantapnya sistem Indeks Intensitas Karbon (CII) yang mengevaluasi efisiensi karbon berdasarkan data operasional tahunan, kapal yang terus-menerus menerima peringkat di bawah standar tertentu akan dibatasi operasional komersialnya. Selain itu, tuntutan manajemen ESG yang berpusat pada manajer aset global juga menjadi faktor yang menekan perusahaan pelayaran untuk beralih bahan bakar.
Minyak Bunker C, yang dulunya merupakan bahan bakar utama kapal, mengeluarkan banyak polutan udara seperti sulfur oksida (SOx) dan debu halus. Meski minyak sulfur rendah (MGO) sering disebut sebagai pengganti, harga tinggi akibat biaya pemurnian dianggap sebagai risiko volatilitas. Pemasangan alat pembersih gas buang (scrubber) juga memiliki kelemahan, yaitu masalah pemrosesan lumpur polusi dan keterbatasan dalam pengurangan emisi karbon dioksida secara langsung.
Metode lain yang dipertimbangkan, yaitu sistem penggerak listrik murni menggunakan baterai, dapat diterapkan pada kapal kecil dan jarak pendek, namun memiliki keterbatasan nyata untuk kapal komersial besar. Dibandingkan bahan bakar fosil, kepadatan energinya rendah sehingga untuk pelayaran laut jarak jauh, ruang yang signifikan di kapal harus dialokasikan untuk baterai, yang berakibat pada berkurangnya ruang kargo dan menurunkan nilai ekonomis.
Sebagai perbandingan, jika LNG didinginkan hingga minus 163 derajat untuk dicairkan, volumenya menyusut menjadi 1/600 dari kondisi gas sehingga efisiensi transportasi tinggi. Dibandingkan bahan bakar konvensional, LNG dapat menghalangi sebagian besar emisi sulfur oksida dan debu halus, serta dapat mengurangi emisi karbon dioksida sekitar 23%. Inilah alasan mengapa LNG dianggap sebagai bahan bakar transisi paling efektif saat ini.
Sistem 'DFDE' yang meningkatkan efisiensi ruang dan konsumsi bahan bakar
Seiring dengan dimulainya penggunaan LNG secara luas, pasar kapal komersial besar semakin banyak mengadopsi sistem 'Dual Fuel Diesel-Electric (DFDE)' yang menggabungkan keunggulan mesin pembakaran internal dan sistem penggerak listrik. Mesin bahan bakar ganda adalah mesin pembakaran internal yang menggunakan dua jenis bahan bakar atau lebih (diesel dan LNG, metanol, amonia, dll.) secara selektif atau bersamaan. Beberapa mesin bahan bakar ganda yang ditempatkan di dalam kapal DFDE menjalankan generator untuk menghasilkan listrik, dan listrik ini menjalankan motor penggerak listrik untuk menggerakkan kapal.
Pada sistem penggerak mekanis di masa lalu, mesin utama yang besar harus terhubung langsung dengan poros baling-baling, sehingga posisi ruang mesin terbatas di bagian bawah buritan. Sebaliknya, pada sistem DFDE, karena mesin dan motor dihubungkan oleh kabel listrik, pengaturan ruang di dalam lambung kapal jauh lebih fleksibel. Berkat ini, ruang ruang mesin dapat dikurangi dan ruang kargo kapal dapat diamankan lebih banyak, sehingga meningkatkan efisiensi transportasi.
Beban operasional juga dapat diturunkan. Dalam situasi beban rendah seperti pelayaran kecepatan rendah, hanya mesin yang diperlukan saja yang dioperasikan secara selektif untuk menjaga efisiensi konsumsi bahan bakar. Karena strukturnya yang menggunakan banyak mesin, jika salah satu mesin perlu diservis saat berlayar, kapal tetap bisa beroperasi menggunakan mesin lainnya. Pada kapal pemecah es (icebreaker), menggunakan mesin mekanis dapat memberikan beban besar pada poros engkol (crankshaft) sehingga meningkatkan risiko kerusakan. Sebaliknya, metode DFDE yang menggunakan motor listrik memungkinkan mesin terpisah secara mekanis dari beban motor, sehingga listrik dapat diproduksi dengan aman pada kecepatan konstan, dan motor dapat menghancurkan es dengan torsi yang kuat, sehingga meningkatkan stabilitas mekanis seluruh sistem kapal.
Keunggulan lainnya ada pada efisiensi operasional. Sistem DFDE dapat mempertahankan efisiensi bahan bakar optimal dengan hanya mengoperasikan jumlah mesin yang diperlukan saat beban rendah dan mematikan sisanya sepenuhnya.
Akankah struktur royalti teknologi dasar mesin kapal berubah?
Munculnya sistem penggerak listrik dan mesin ganda yang menggunakan bahan bakar ganda bukan sekadar keuntungan teknik mesin dalam hal penghematan ruang dan efisiensi bahan bakar, tetapi juga berkaitan langsung dengan masalah "kedaulatan mesin kapal" yang mengakar dalam di pasar galangan kapal. Meskipun Korea Selatan adalah negara galangan kapal terkemuka dengan kemampuan pembangunan kapal nomor 1 di dunia, negara ini memiliki kelemahan dalam hal ketergantungan teknologi pada bidang 'mesin 2-tak besar' (mesin penggerak untuk kapal komersial besar), yang merupakan bagian terbesar dari biaya produksi kapal.
Saat ini, desain dasar dan teknologi inti mesin utama untuk kapal besar pada dasarnya didominasi oleh dua raksasa dunia, yakni 'MAN Energy Solutions (MAN-ES)' dari Jerman dan 'WinGD (Winterthur Gas & Diesel)' dari Swiss. Perusahaan galangan kapal utama Korea seperti HD Hyundai Heavy Industries, Hanwha Ocean, dan Samsung Heavy Industries, bersama anak perusahaan pembuat mesinnya, tidak memiliki teknologi desain dasar mesin besar. Oleh karena itu, mereka memproduksi mesin besar dalam bentuk 'kolaborasi teknologi (Licensee)', yaitu mendapatkan lisensi dan cetak biru dari dua perusahaan Eropa tersebut untuk kemudian dipasok ke galangan kapal. Artinya, setiap kali memproduksi mesin, mereka harus membayar royalti teknologi dalam jumlah besar.
Namun, dengan meningkatnya penggunaan sistem DFDE, posisi perusahaan domestik yang memiliki teknologi independen untuk mesin berukuran sedang menjadi semakin luas. Mesin bahan bakar ganda berukuran sedang seperti 'HiMSEN' yang dikembangkan sendiri oleh HD Hyundai Heavy Industries dengan teknologinya sendiri, terus meningkatkan pangsa pasar dan melengkapi ekosistem yang sebelumnya berpusat pada mesin besar asing.
Seiring dengan penyebaran kapal berbahan bakar LNG, pasar 'LNG Bunkering' yang menyuplai bahan bakar ke kapal juga menunjukkan pertumbuhan berkelanjutan. Menurut statistik terkait, permintaan LNG bunkering global diprediksi mencapai level 16 juta ton pada tahun 2030, dan baru-baru ini terlihat tren di mana skala pemesanan kapal LNG bunkering di pasar telah melampaui kapal pengangkut LNG biasa.
Metode bunkering meliputi TTS (Tank-to-Ship) menggunakan truk tangki dan PTS (Pipe-to-Ship) melalui terminal darat, namun keduanya memiliki keterbatasan kapasitas dan lokasi untuk memenuhi kebutuhan pengisian bahan bakar kapal komersial besar. Oleh karena itu, metode Ship-to-Ship (STS), di mana kapal khusus bunkering mendekati kapal target secara langsung untuk menyuplai bahan bakar, mulai menjadi alternatif.
Bunkering STS memiliki keunggulan fitur 'operasi simultan' di mana pembongkaran muatan dan suplai bahan bakar dapat dilakukan bersamaan. Saat kapal berlabuh di dermaga untuk menurunkan kargo, kapal bunkering dapat merapat dari sisi laut lainnya untuk mengisi bahan bakar, sehingga tidak diperlukan waktu labuh terpisah hanya untuk pengisian bahan bakar. Waktu tunggu di pelabuhan bagi perusahaan pelayaran menjadi lebih singkat, sehingga efisiensi operasional meningkat.
Seorang praktisi industri galangan kapal mengatakan, "Baru-baru ini, kapal LNG bunkering banyak dipesan sehingga menjadi sorotan sebagai sumber pendapatan masa depan bagi perusahaan galangan kapal menengah dan kecil," dan menambahkan, "Dengan banyaknya perusahaan pelayaran yang meminta desain kapal yang dapat mengurangi gas rumah kaca, permintaan terkait LNG semakin meningkat."