Oktober melihat pergeseran seismik, dengan global pelayaran laut dan penerbangan industri keduanya berkomitmen untuk bergerak ke nol bersih pada tahun 2050. Untuk industri perkapalan, ini adalah kemajuan lebih lanjut pada tengara Prinsip Poseidon. Untuk penerbangan, ini menunjukkan tingkat ambisi yang baru.
Tetapi kedua sektor tersebut sulit untuk didekarbonisasi, dan pertanyaan utama tetap ada: Bagaimana mereka akan melakukannya?
Kami belum memiliki semua detail teknologi yang akan digunakan — tetapi industri ini juga tidak. International Chamber of Shipping (ICS) telah menyatakan bahwa untuk mencapai nol bersih, 5 persen armada pelayaran global harus bebas emisi pada tahun 2030. Ini berarti membangun dan mengerahkan ribuan kapal berdasarkan teknologi baru yang belum belum dikerahkan dalam skala besar, serta membangun rantai pasokan bahan bakar untuk mendukungnya.
Industri penerbangan telah mengusulkan solusi yang membutuhkan lebih sedikit gangguan pada model operasi industri — meskipun di sini juga, teknologi baru dan jenis pesawat baru cenderung memainkan peran yang meningkat. Dalam kedua kasus, lebih banyak dana untuk penelitian dan solusi skala akan sangat penting.
Di blog ini, kita akan melihat beberapa teknologi potensial yang lebih mungkin yang dapat digunakan oleh pelayaran maritim dan penerbangan untuk mendekarbonisasi armada dan operasi mereka.
Elektrifikasi untuk jarak pendek
Baik untuk kapal maupun pesawat, ada solusi untuk perjalanan jarak dekat yang sudah familiar dengan transportasi darat: elektrifikasi. Sejak Desember 2019, maskapai pesawat amfibi terbesar di Amerika Utara telah melakukan uji terbang pesawat listrik bertenaga baterai. Harbour Air, yang beroperasi di wilayah Vancouver, BC, sedang mengejar persetujuan peraturan untuk mengambil penumpang di pesawat listrik pada tahun 2023 dan berencana untuk mengubah seluruh armadanya yang terdiri dari 42 pesawat menjadi tenaga baterai.
Perusahaan Norwegia Yara International mengumumkan bahwa mereka akan mengangkut kargo untuk pertama kalinya dengan kapal kontainer baru bertenaga baterai otonom.
Dan musim panas ini, perusahaan Norwegia Yara International mengumumkan bahwa mereka akan mengangkut kargo untuk pertama kalinya dengan yang baru, kapal kontainer bertenaga baterai otonom. Kedua perkembangan tersebut menunjukkan janji elektrifikasi untuk perjalanan jarak pendek, termasuk perjalanan pesawat yang berfungsi sebagai jalur kehidupan bagi masyarakat terpencil di tempat-tempat seperti Pedalaman Australia, sebagian Kanada, dan daerah lain yang tidak mudah diakses melalui jalan darat.
“Jarak pendek untuk pengiriman dan penerbangan kemungkinan besar dapat dialiri listrik,” catat Thomas Koch Blank, prinsipal senior dalam program Industri Selaras Iklim RMI. Namun, dia dengan rendah hati menggambarkan elektrifikasi rute internasional dan antarbenua yang lebih panjang untuk kedua industri sebagai "menantang".
Untuk penerbangan, tantangannya adalah bobot baterai. Untuk pengiriman, itu adalah jumlah mereka. “Volume baterai yang dibutuhkan sangat banyak,” catat Koch Blank. Dalam kedua kasus tersebut, solusi baterai yang merevolusi transportasi darat sama sekali tidak memiliki kepadatan energi untuk menempuh rute jarak menengah atau jauh. Dan rute yang lebih panjang ini adalah tempat konsumsi bahan bakar paling banyak.
Bahan bakar penerbangan berkelanjutan
Untuk penerbangan, satu-satunya solusi rendah karbon yang digunakan secara komersial adalah bahan bakar penerbangan yang berkelanjutan (SAF). Sedangkan SAF dapat dibuat dari berbagai sumber antara lain sisa tanaman, limbah minyak nabati dan COXNUMX2 sendiri, pemimpin pasar global SkyNRG saat ini mendistribusikan biofuel yang terbuat dari limbah minyak.
Grafik Kemitraan Kemungkinan Misi — koalisi organisasi termasuk RMI yang bekerja untuk mendekarbonisasi industri berat — menggambarkan SAF sebagai satu-satunya pilihan jangka pendek yang layak untuk mengurangi emisi karbon dari penerbangan. Hal ini karena dapat berfungsi sebagai pengganti drop-in untuk bahan bakar jet yang digunakan di pesawat komersial dan juga kompatibel dengan infrastruktur pengisian bahan bakar bandara. Selanjutnya, SAF tidak menimbulkan batasan jangkauan.
Tetapi agar SAF memainkan peran utama, itu perlu ditingkatkan secara dramatis, yang akan membutuhkan investasi besar. Saat ini pasokan global SAF berasal dari satu fasilitas di California Selatan yang dioperasikan oleh Global Energy, yang dapat memproduksi kurang dari 0.01 persen kebutuhan bahan bakar tahunan industri.
Tapi sementara SAF mungkin memainkan peran jangka pendek utama, ada keterbatasan potensi pasokan limbah minyak dan sumber biologis lainnya dari SAF untuk industri penerbangan. Pendekatan generasi berikutnya yang dikenal sebagai power-to-liquids (PtL) kurang matang tetapi membawa potensi pengurangan karbon yang lebih besar. PtL menggunakan listrik dan CO2 untuk mensintesis bahan bakar hidrokarbon cair, yang bisa benar-benar nol karbon jika listriknya disediakan oleh energi terbarukan.
Langit bertenaga hidrogen
Dalam jangka panjang, MPP menjajaki berbagai opsi untuk penerbangan. Organisasi tersebut mengatakan bahwa pesawat bertenaga hidrogen akan sangat penting untuk mengurangi emisi dari penerbangan jangka menengah dan panjang. Pesawat-pesawat ini termasuk sel bahan bakar dan pesawat pembakaran hidrogen.
Beberapa startup menjanjikan sudah beroperasi di area ini, termasuk ZeroAvia, yang mengadakan uji terbang untuk pesawat penumpang di musim panas 2020. Selain itu, pembuat pesawat Eropa Airbus telah meluncurkan serangkaian pesawat konsep bertenaga hidrogen.
Pembuat pesawat Eropa Airbus telah meluncurkan serangkaian pesawat konsep bertenaga hidrogen.
Dan sementara pesawat yang hanya memancarkan air masih tampak menjanjikan, MPP mengatakan bahwa pesawat sel bahan bakar dapat mengambil bagian dari penerbangan jarak menengah pada tahun 2030, dan bahwa pembakaran hidrogen dapat memberi daya bahkan penerbangan jarak jauh pada tahun 2035.
Hidrogen di laut lepas
Untuk pengiriman, hidrogen dapat memainkan peran yang lebih besar. Koch Blank dari RMI mencatat bahwa sebagian besar sumber biofuel yang tersedia perlu diarahkan ke maskapai penerbangan. “Jika Anda tidak melakukan biofuel, opsi nol karbon Anda adalah hidrogen, amonia, atau e-metanol,” jelas Koch Blank. Namun pada akhirnya, sumber lain ini mungkin juga membutuhkan hidrogen. Metode utama untuk memproduksi amonia membutuhkan hidrogen sebagai bahan baku dan e-metanol berasal dari hidrogen dan COXNUMX2.
Baik hidrogen dan amonia sudah diuji sebagai bahan bakar, dan perusahaan pelayaran Prancis CFT berencana untuk memberikan a kontainer bertenaga hidrogen mengirimkan uji coba di Seine akhir tahun ini. Selain itu, raksasa pengiriman Maersk telah memesan untuk delapan kapal yang bisa berjalan dengan metanol, dengan yang pertama dijadwalkan akan dikerahkan pada tahun 2024.
Namun agar pengiriman bertenaga hidrogen bebas emisi, bahan bakar perlu diproduksi dengan cara yang tidak mengeluarkan gas rumah kaca — yaitu, elektrolisis menggunakan energi terbarukan untuk menghasilkan hidrogen "hijau". Agar hidrogen hijau dapat menggerakkan pengiriman global, kita akan membutuhkan lebih banyak elektroliser daripada yang kita miliki — dan cepat.
Tessa Weiss, rekanan di Program Industri Sejajar Iklim RMI, memperkirakan akan membutuhkan antara 3.6 juta dan 5.2 juta metrik ton hidrogen setiap tahun mulai tahun 2030, tergantung pada campuran bahan bakar yang digunakan, untuk memenuhi target ICS untuk mendekarbonisasi 5 persen dari perdagangan maritim. Membuat hidrogen hijau sebanyak itu akan membutuhkan 41-60 gigawatt elektroliser yang beroperasi pada faktor kapasitas 50 persen.
Itu sekitar 14 hingga 20 kali 0.3 gigawatt elektroliser yang saat ini beroperasi, dan lebih dari 40 GW proyek elektroliser yang dilacak BloombergNEF. Namun, hanya sebagian kecil dari 850 GW yang akan dibutuhkan pada tahun 2030 agar hidrogen hijau dapat memainkan perannya di dunia net-zero. Di luar penerbangan dan perkapalan, hidrogen dalam jumlah besar juga akan dibutuhkan untuk sejumlah aplikasi, termasuk produksi baja.
Satu titik terang untuk pelayaran adalah saat dunia mengalami dekarbonisasi, salah satu kargo utama rute jarak jauh akan hilang: minyak bumi dan bahan bakar fosil lainnya. Koch Blank memperkirakan bahwa bahan bakar fosil merupakan 40 persen dari apa yang diangkut melalui lautan, sehingga dekarbonisasi dapat mengurangi permintaan pembawa energi, serta kebutuhan energi kapal tersebut.
Visi dan kemauan
Ada beberapa jalur potensial untuk mendekarbonisasi baik penerbangan maupun perkapalan, tetapi tidak perlu atau bahkan mungkin untuk mengetahui semua detail tentang bagaimana hal ini akan berjalan. Yang penting adalah kemauan untuk menjalankan visi yang ditunjukkan oleh industri penerbangan dan pelayaran maritim.
Dalam kedua kasus tersebut, transformasi ini akan membutuhkan investasi dalam penelitian, pengembangan, dan penyebaran tahap awal solusi nol karbon. Ini termasuk tidak hanya membangun kapal nol karbon, tetapi juga produksi bahan bakar dan rantai pasokan yang akan memberi makan mereka.
Kami memiliki visi untuk membawa penerbangan, perkapalan, dan industri berat lainnya ke jalur yang berkelanjutan. Sekarang datang kerja keras untuk melakukannya.
Sumber: https://www.greenbiz.com/article/shipping-and-aviation-plan-go-net-zero-how
