使用生物燃料或生物燃料混合油是实施IMO温室气体减排策略的众多可能方法之一。生物燃料的硫含量和二氧化碳排放量非常低，因此，在满足当前和未来某些排放要求方面，它们是一种技术上可行的解决方案。但是，生物燃料的氮氧化物(NOx)排放可能比化石柴油高，并且还面临着另一个紧迫的挑战——在对生物燃料的处理和使用上，航运业的经验有限。

生物燃油的类型

● FAME(脂肪酸甲酯)：FAME是由植物油、动物脂肪或废弃食用油通过酯交换反应制得的，在这个过程中各种油(甘油三酸酯)被转化为甲酯。这是业内使用最广泛的一类生物柴油，它们通常与常规船用柴油混合使用。船用燃料规范标准ISO 8217：2017规定了船用馏分燃料中FAME体积含量限值为7%。混合燃料中的FAME必须符合EN 14214或ASTM D6751规格要求。BTL含量高达30％的FAME-柴油混合燃料在汽车上也有应用，被称为B20或B30。(国际标准：EN 14214，ASTM D6751，EN 590)

● BTL(生物质制取液体燃料)：BTL是通过热化学转化由生物质生产的合成燃料。最终产品的化学性质可能与汽油或柴油等常规燃料不同，但也可以用于柴油发动机。(国际标准：EN 16709，EN 15940)

● HVO(加氢处理植物油)：HVO或HDRD(氢化可再生柴油)是脂肪或植物油(单独或与石油混合)的产物，通过一种被称为脂肪酸制烃加氢处理的加氢处Kaiyun艺精制而成。使用这种方法生产的柴油通常被称为可再生柴油，以区别于FAME生物柴油。该生产过程通常比FAME生物柴油的成本更高，但是HVO/HDRD是一种可直接使用的燃料，无需任何进一步调整即可直接在配送和加油设施以及现有的柴油发动机中使用。(国际标准：ASTM D 975)

相关法规要求

MARPOL附则VI第18条“燃油可用性和质量”对于通过石油精炼以及其他方法制成的燃油(例如生物柴油)都适用。需注意的是，符合EN 15940规格的合成燃料没有被划分为“通过石油精炼以外的方法制成的燃料油”。这些合成燃料包括HVO、BTL、GTL(天然气合成油)和CTL(煤制油)，它们是通过化学工艺转化成燃料的各种资源。

生物柴油的硫含量应不超过适用范围。此外，此类燃料不得使发动机氮氧化物排放超过适用的限值。对于生物燃料而言，满足限硫法规的要求并不难，但是由于其含氧量高，氮氧化物排放可能比化石柴油多一些。

为了满足MARPOL附则VI的要求，在使用生物燃料用于燃烧时，还必须提供证据确认柴油发动机符合适用的氮氧化物排放限值(具体取决于船舶的龙骨铺设日期和操作区域)。要拿到相关证明有一定的挑战性，而且可能需要进行船上排放测试，结果应以g/kWh表示(不仅仅是浓度ppm)。由于所需测试的复杂性，专家建议在固定测试台上进行排放测试。

如果有其他改动导致发动机排放超出了已经批准的氮氧化物技术文件中的限值，那么在使用生物燃料时，发动机需要进行燃烧优化，并且需要正式修订氮氧化物技术文件。

技术挑战和解决方案

以下是使用生物燃料时需要注意的事项以及预防损害的办法：

微生物生长：如果冷凝水积聚在生物柴油燃料中，就会滋生细菌和霉菌。微生物的生长会形成过多污泥，堵塞过滤器和管道。经常排空油箱并在燃料中使用杀生物剂可减少或减轻微生物的生长。

氧气降解：生物柴油会随着时间降解，形成聚合物和其他不溶物等污染。可能会在管道和发动机中形成沉积物，从而损害运行性能。在高级阶段，还可能会导致燃料酸度增加，进而引发燃料系统腐蚀以及泵和喷射器中沉积物的积累。因此，建议不要在使用前长期储存燃料，应将其作为新鲜货物处理并在较短的时间内使用。尽早在燃料中添加抗氧化剂可以提高延长存储时间，避免降解。

低温：较高浓度的生物柴油通常比普通柴油的浊点更高(具体取决于原料)，因此其流动性差并且在较低温度下会堵塞过滤器。因此，有必要了解产品的冷流特性，并使存储和传输温度保持在浊点以上。

腐蚀：这一点对于高浓度生物柴油(B80-B100)尤为关键。某些类型的软管和垫圈可能会降解，从而破坏完整性，并与某些金属材料(如铜、黄铜、铅、锡、锌等)发生相互作用，这也可能导致沉积物增加。因此，有必要验证燃料系统中的这些组件是否耐用，是否可以与生物燃料一起使用。

橡胶密封圈、垫圈和软管可能会退化：需要验证这些组件是否耐用，是否可以与生物燃料一起使用。

燃油转换：生物柴油具有溶剂性质，因此当从柴油转换为生物燃料时，预计燃料系统中的沉积物将被冲洗掉，从而堵塞燃料过滤器。建议在此期间冲洗系统和/或监测过滤器。