Októberben szeizmikus változás következett be, a globális világgal tengeri hajózás és a repülés mindkét iparág kötelezettséget vállal arra, hogy 2050-re a nettó nullára mozdul el. A hajózási ágazat számára ez további előrelépés a mérföldkőnek számító Poszeidón alapelvek. A légi közlekedésben ez az ambíció új szintjét mutatja.
De mindkét ágazatot nehéz dekarbonizálni, és továbbra is központi kérdés marad: hogyan fogják ezt megtenni?
Még nem ismerjük a felhasználandó technológiák minden részletét – de ezek az iparágak sem. A Nemzetközi Hajózási Kamara (ICS) kijelentette, hogy a nettó nulla eléréséhez a globális hajózási flotta 5 százalékának nulla kibocsátásúnak kell lennie 2030-ra. Ez azt jelenti, hogy hajók ezreit kell megépíteni és telepíteni olyan új technológia alapján, amely nem még nagy léptékben telepítették, valamint üzemanyag-ellátási láncokat építenek ki ezek támogatására.
A légiközlekedési ágazat olyan megoldásokat javasolt, amelyek kevésbé zavarják meg az iparág működési modelljét – bár itt is valószínűleg az új technológiák és az új típusú repülőgépek egyre nagyobb szerepet kapnak. Mindkét esetben kritikus fontosságú lesz a kutatás több finanszírozása és a megoldások bővítése.
Ebben a blogban megvizsgálunk néhány olyan valószínűbb lehetséges technológiát, amelyet a tengeri hajózás és a légi közlekedés egyaránt bevethet flottája és tevékenysége szén-dioxid-mentesítésére.
Villamosítás rövid távú utakra
Mind a hajókra, mind a repülőkre van egy, a szárazföldi szállításból már megszokott megoldás a rövid távú utakra: a villamosítás. 2019 decembere óta Észak-Amerika legnagyobb hidroplános légitársasága tesztrepüléseket végez akkumulátoros elektromos repülőgépekkel. A Harbour Air, amely a Vancouver, BC, régióban működik, hatósági jóváhagyást kér a 2023-ig elektromos repülőgépekkel szállítani az utasokat és azt tervezi, hogy teljes, 42 repülőgépből álló flottáját akkumulátoros üzemre állítja át.
A norvég Yara International cég bejelentette, hogy először szállít rakományt új, autonóm akkumulátoros konténerhajójával.
Idén nyáron pedig a norvég Yara International cég bejelentette, hogy először szállít rakományt új, autonóm akkumulátoros konténerhajó. Mindkét fejlesztés a rövid távú utazások villamosításának ígéretét mutatja, beleértve a repülőutakat is, amelyek mentőövként szolgálnak a távoli közösségek számára olyan helyeken, mint az Australian Outback, Kanada egyes részei és más, közúton nehezen megközelíthető területek.
„Mind a hajózás, mind a légi közlekedés számára a rövid távú utakat valószínűleg villamosítani lehet” – jegyzi meg Thomas Koch Blank, az RMI Climate-Aligned Industries programjának vezető igazgatója. A hosszabb nemzetközi és interkontinentális útvonalak villamosítását azonban mindkét iparág számára visszafogottan „kihívásnak” nevezi.
A repülés számára a kihívást az akkumulátorok súlya jelenti. Szállításnál ez az ő tömegük. „Az akkumulátorok mennyisége őrült” – jegyzi meg Koch Blank. A szárazföldi közlekedést forradalmasító akkumulátoros megoldások mindkét esetben egyszerűen nem rendelkeznek akkora energiasűrűséggel, hogy elviseljék a közepes vagy hosszú távú utakat. És ezeken a hosszabb útvonalakon fogyasztják el a legtöbb üzemanyagot.
Fenntartható repülőgép-üzemanyag
A légi közlekedésben az egyetlen alacsony szén-dioxid-kibocsátású megoldás, amelyet kereskedelmileg alkalmaznak, a fenntartható repülési üzemanyag (SAF). Míg a SAF számos forrásból előállítható, beleértve a növényi maradványokat, a hulladék növényi olajokat és a CO-t2 maga is globális piacvezető A SkyNRG jelenleg hulladékolajokból készült bioüzemanyagokat forgalmaz.
A Lehetséges küldetés partnerség – az RMI-t is magában foglaló szervezetek koalíciója a nehézipar szén-dioxid-mentesítésén dolgozik – az SAF-et az egyetlen életképes rövid távú lehetőségként írja le a légi közlekedésből származó szén-dioxid-kibocsátás csökkentésére. Ennek az az oka, hogy helyettesítheti a kereskedelmi repülőgépekben használt sugárhajtómű-üzemanyagot, és kompatibilis a repülőtéri üzemanyag-ellátási infrastruktúrával is. Ezenkívül a SAF nem szab hatótávolságot.
De ahhoz, hogy az SAF jelentős szerepet játsszon, drámai méretarányúnak kell lennie, ami jelentős befektetést igényel. Jelenleg a globális SAF-ellátás egy dél-kaliforniai létesítményből származik, amelyet a Global Energy üzemeltet, és amely az iparág éves üzemanyag-szükségletének kevesebb mint 0.01 százalékát tudja előállítani.
De bár a SAF fontos szerepet játszhat a közeljövőben, a hulladékolaj és a légiközlekedési ipar egyéb biológiai forrásai korlátozottak. A power-to-liquids (PtL) néven ismert következő generációs megközelítés kevésbé kiforrott, de még nagyobb szén-dioxid-csökkentési potenciállal rendelkezik. A PtL áramot és CO-t használ2 folyékony szénhidrogén üzemanyagok szintetizálására, amelyek valóban nulla szén-dioxid-kibocsátásúak lehetnek, ha az áramot megújuló forrásokból biztosítják.
Hidrogénhajtású égbolt
Hosszabb távon az MPP a repülés számos lehetőségét vizsgálja. A szervezet szerint a hidrogénüzemű repülőgépek kulcsfontosságúak lesznek a közép- és hosszú távú repülések károsanyag-kibocsátásának csökkentésében. Ezek a gépek üzemanyagcellás és hidrogéntüzelésű repülőgépeket is tartalmaznak.
Számos ígéretes startup működik már ezen a területen, köztük a ZeroAvia, amely 2020 nyarán egy utasszállító repülőgép tesztrepülését tartotta. Ezenkívül az európai repülőgépgyártó, az Airbus bemutatta hidrogénüzemű koncepciósíkok sorozata.
Az európai repülőgépgyártó, az Airbus egy sor hidrogénüzemű koncepció repülőgépet mutatott be.
És bár a csak vizet kibocsátó repülőgépek még mindig távoli ígéretnek tűnnek, az MPP szerint 2030-ra az üzemanyagcellás repülőgépek részt vehetnek a középkategóriás repülésekben, és 2035-re a hidrogénégetés még a távolsági repüléseket is meg tudja adni.
Hidrogén a nyílt tengeren
A szállításban a hidrogénnek még nagyobb szerepe lehet. Az RMI Koch Blank munkatársa megjegyzi, hogy a rendelkezésre álló bioüzemanyag-források nagy részét a légitársaságokhoz kell irányítani. „Ha nem bioüzemanyagot használ, a szén-dioxid-kibocsátás nélküli hidrogén, ammónia vagy az e-metanol lehet” – magyarázza Koch Blank. De végső soron ezekhez a más forrásokhoz is szükség lehet hidrogénre. Az ammónia előállításának egyik fő módszere hidrogént igényel nyersanyagként, és az e-metanolt hidrogénből és CO-ból nyerik.2.
Mind a hidrogént, mind az ammóniát üzemanyagként már tesztelik, és a francia CFT hajózási társaság azt tervezi, hogy hidrogénüzemű konténerszállító egy próbaüzem a Szajnán még ebben az évben. Ezenkívül a Maersk szállítmányozási óriás megrendelést adott le nyolc metanollal működő hajó, az első bevezetését 2024-ben tervezik.
De ahhoz, hogy a hidrogénüzemű hajózás károsanyag-kibocsátásmentes legyen, az üzemanyagot úgy kell előállítani, hogy ne bocsásson ki üvegházhatású gázokat – nevezetesen megújuló energiát használó elektrolízissel „zöld” hidrogén előállítására. Ahhoz, hogy a zöld hidrogén táplálja a globális hajózást, sokkal több elektrolizátorra lesz szükségünk, mint amennyire van – és gyorsan.
Tessa Weiss, az RMI Climate Aligned Industries Program munkatársa becslése szerint 3.6-tól évente 5.2 millió és 2030 millió tonna hidrogénre lesz szükség a felhasznált üzemanyag keverékétől függően ahhoz, hogy az ICS elérje az ICS 5 százalékos szén-dioxid-mentesítésére vonatkozó célkitűzését. tengeri kereskedelem. Ennyi zöld hidrogén előállításához 41-60 gigawatt elektrolizátorra lesz szükség, amely 50 százalékos kapacitástényezővel működik.
Ez körülbelül 14-20-szorosa a jelenleg működő elektrolizátorok 0.3 gigawattos teljesítményének, és több mint a BloombergNEF által nyomon követett 40 GW elektrolizáló projektek. A 850 GW-nak azonban csak egy kis része, amelyre 2030-ra szükség lesz ahhoz, hogy a zöld hidrogén betöltse szerepét a nettó nulla világban. A légi közlekedésen és a hajózáson túl nagy mennyiségű hidrogénre is szükség lesz számos alkalmazáshoz, beleértve az acélgyártást is.
A hajózás egyik fényes pontja az, hogy a világ szén-dioxid-mentesítésével a hosszú távú útvonalak egyik fő rakománya eltűnik: a kőolaj és más fosszilis tüzelőanyagok. Koch Blank becslése szerint a fosszilis tüzelőanyagok az óceánon keresztül szállított mennyiség 40 százalékát teszik ki, így a szén-dioxid-mentesítés csökkentheti az energiahordozók iránti keresletet, valamint e hajók energiaszükségletét.
Jövőkép és akarat
Számos lehetséges út létezik a légi közlekedés és a hajózás szén-dioxid-mentesítésére, de nem szükséges, sőt nem is lehetséges minden részletet tudni, hogyan fog ez megvalósulni. Ami fontos, az az akarat, hogy megvalósítsák azt a jövőképet, amelyet a légiközlekedési és tengeri szállítási ágazat mutat.
Ez az átalakítás mindkét esetben befektetést igényel a kutatásba, a fejlesztésbe és a nulla szén-dioxid-kibocsátású megoldások korai szakaszában történő bevezetésébe. Ez nem csak a nulla szén-dioxid-kibocsátású hajók építését foglalja magában, hanem az azokat tápláló üzemanyag-termelési és ellátási láncokat is.
Az a víziónk, hogy a légi közlekedést, a hajózást és más nehézipart fenntartható útra hozzuk. Most jön a kemény munka.
Forrás: https://www.greenbiz.com/article/shipping-and-aviation-plan-go-net-zero-how
