운송 및 항공 계획은 넷 제로로 이동합니다. 어떻게?

플라톤에 의해 재발행

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XNUMX월에는 전 세계적으로 엄청난 변화가 일어났습니다. 해상 운송 및 비행 두 산업 모두 2050년까지 순 제로로 전환하기로 약속했습니다. 해운 산업의 경우 이는 획기적인 진전입니다. 포세이돈 원칙. 항공의 경우 이는 새로운 차원의 야망을 보여줍니다.

그러나 두 부문 모두 탈탄소화하기 어렵고 핵심적인 질문은 남아 있습니다. 어떻게 할 것인가?

우리는 아직 사용될 기술의 모든 세부 사항을 가지고 있지 않지만 이러한 산업도 마찬가지입니다. 국제해운상공회의소(ICS)는 순 제로에 도달하려면 5년까지 전 세계 해운 선단의 2030%가 탄소배출 제로가 되어야 한다고 밝혔습니다. 아직 대규모로 배치되고 연료 공급망을 구축하여 이를 지원합니다.

항공 업계는 업계 운영 모델에 대한 중단을 덜 요구하는 솔루션을 제안했지만 여기에서도 새로운 기술과 새로운 유형의 비행기가 점점 더 많은 역할을 할 것으로 보입니다. 두 경우 모두 솔루션을 연구하고 확장하는 데 더 많은 자금이 필요합니다.

이 블로그에서는 해상 운송과 항공이 함대와 운영을 탈탄소화하기 위해 배치할 수 있는 가능성이 더 높은 몇 가지 잠재적인 기술을 살펴볼 것입니다.

단거리 전기화

배와 비행기 모두 지상 교통에서 이미 익숙한 단거리 여행을 위한 솔루션이 있다. 바로 전기화다. 2019년 XNUMX월부터 북미 최대의 수상 비행기 항공사는 배터리 구동식 전기 항공기의 시험 비행을 하고 있습니다. BC 주 밴쿠버 지역에서 운항하는 Harbour Air는 다음에 대한 규제 승인을 추구하고 있습니다. 2023년까지 전기 비행기로 승객을 태우다 42대의 항공기 전체를 배터리 전원으로 전환할 계획입니다.

노르웨이 회사 Yara International은 새로운 자율 배터리 구동 컨테이너선으로 처음으로 화물을 운송할 것이라고 발표했습니다.

그리고 올 여름, 노르웨이 기업인 Yara International은 자사의 신제품으로 처음으로 화물을 운송할 것이라고 발표했습니다. 자율 배터리 구동 컨테이너선. 두 가지 개발 모두 호주 아웃백, 캐나다 일부 및 도로로 쉽게 접근할 수 없는 기타 지역과 같은 장소에서 외딴 지역 사회의 생명선 역할을 하는 비행기 여행을 포함하여 단거리 여행을 위한 전기화의 가능성을 보여줍니다.

RMI의 기후 조정 산업 프로그램의 선임 교장인 Thomas Koch Blank는 "해운 및 항공의 단거리 운송은 전기화될 수 있습니다."라고 말합니다. 그러나 그는 두 산업 모두에 대해 더 긴 국제 및 대륙간 노선의 전기화를 "도전적"이라고 절제된 방식으로 설명합니다.

항공기의 경우 배터리의 무게가 문제입니다. 배송의 경우 대량입니다. Koch Blank는 “필요한 배터리의 양은 어마어마합니다. 두 경우 모두 지상 운송에 혁명을 일으키고 있는 배터리 솔루션은 중거리 또는 장거리 노선을 운행할 에너지 밀도가 없습니다. 그리고 이러한 더 긴 경로는 대부분의 연료가 소비되는 곳입니다.

지속 가능한 항공 연료

항공의 경우 상업적으로 배포되는 유일한 저탄소 솔루션은 지속 가능한 항공 연료(SAF)입니다. SAF는 농작물 찌꺼기, 폐식물성 기름 및 COXNUMX를 포함한 다양한 출처에서 만들 수 있습니다.₂ 그 자체, 글로벌 마켓 리더 SkyNRG는 현재 폐유로 만든 바이오 연료를 유통하고 있습니다..

XNUMXD덴탈의 미션 가능한 파트너십 — 중공업을 탈탄소화하기 위해 노력하는 RMI를 포함한 조직 연합 — SAF는 항공에서 탄소 배출을 줄이기 위한 실행 가능한 유일한 단기 옵션이라고 설명합니다. 이는 상업용 항공기에 사용되는 제트 연료의 드롭인(drop-in) 대체재 역할을 할 수 있고 공항 급유 인프라와도 호환되기 때문입니다. 또한 SAF는 범위 제한이 없습니다.

그러나 SAF가 중요한 역할을 하려면 상당한 투자가 필요한 극적인 규모가 필요합니다. 현재 SAF의 글로벌 공급은 업계 연간 연료 수요의 0.01% 미만을 생산할 수 있는 Global Energy가 운영하는 남부 캘리포니아의 한 시설에서 나옵니다.

그러나 SAF가 단기적으로 중요한 역할을 할 수 있지만 항공 산업을 위한 폐유 및 기타 SAF의 생물학적 공급원의 잠재적 공급에는 제한이 있습니다. PtL(Power-to-Liquids)로 알려진 차세대 접근 방식은 덜 성숙하지만 더 큰 탄소 감소 잠재력을 가지고 있습니다. PtL은 전기와 CO를 사용합니다.₂ 재생 에너지로 전기를 공급한다면 진정한 탄소 제로가 될 수 있는 액체 탄화수소 연료를 합성합니다.

수소로 움직이는 하늘

장기적으로 MPP는 항공을 위한 다양한 옵션을 모색하고 있습니다. 조직은 수소 동력 항공기가 중장기 비행에서 배출량을 줄이는 데 중요하다고 말합니다. 이 비행기에는 연료 전지와 수소 연소 항공기가 모두 포함됩니다.

2020년 여름에 여객기 시험 비행을 한 ZeroAvia를 포함하여 여러 유망한 스타트업이 이미 이 분야에서 운영되고 있습니다. 또한, 유럽의 항공기 제조업체인 Airbus는 일련의 수소 동력 개념 비행기.

유럽의 비행기 제조사인 에어버스가 수소연료전지 컨셉 비행기 시리즈를 공개했다.

그리고 물만 배출하는 항공기는 여전히 먼 미래처럼 보이지만 MPP는 연료 전지 여객기가 2030년까지 중거리 비행의 일부를 차지할 수 있고 수소 연소가 2035년까지 장거리 비행에도 동력을 제공할 수 있다고 말합니다.

드넓은 바다 위의 수소

운송의 경우 수소가 훨씬 더 큰 역할을 할 수 있습니다. RMI의 Koch Blank는 사용 가능한 바이오 연료 자원의 대부분이 항공사로 보내져야 한다고 지적합니다. Koch Blank는 “바이오 연료를 사용하지 않는 경우 무탄소 옵션은 수소, 암모니아 또는 e-메탄올입니다.”라고 설명합니다. 그러나 궁극적으로 이러한 다른 공급원에도 수소가 필요할 수 있습니다. 암모니아를 생산하는 주요 방법은 공급 원료로 수소가 필요하며 e-메탄올은 수소와 CO에서 파생됩니다.₂.

수소와 암모니아는 이미 연료로 테스트 중이며 프랑스 해운사 CFT는 수소동력 컨테이너선 시험운행 올해 말 센 강에서. 또한 대형 운송업체인 Maersk는 다음을 주문했습니다. 메탄올로 달릴 수 있는 XNUMX척의 배, 첫 번째는 2024년에 배포될 예정입니다.

그러나 수소 동력 선박이 배출물이 없도록 하려면 온실 가스를 배출하지 않는 방식으로 연료를 생산해야 합니다. 즉, "녹색" 수소를 생산하기 위해 재생 에너지를 사용하는 전기 분해입니다. 녹색 수소가 글로벌 배송에 전력을 공급하려면 우리가 가지고 있는 것보다 훨씬 더 많은 전해 장치가 필요합니다.

RMI의 기후 연계 산업 프로그램(Climate-Aligned Industries Program)의 동료인 Tessa Weiss는 사용되는 연료의 혼합에 따라 3.6년부터 매년 5.2만~2030만 미터톤의 수소가 필요할 것으로 추정하고 있습니다. 해상 무역. 그렇게 많은 녹색 수소를 만들려면 5% 용량 계수에서 작동하는 41-60기가와트의 전해기가 필요합니다.

이는 현재 가동 중인 전해조 14기가와트의 약 20~0.3배이며 블룸버그NEF가 추적 중인 전해조 프로젝트 40GW 이상이다. 그러나 850년까지 순 제로 세계에서 녹색 수소가 역할을 수행하는 데 필요한 2030GW 중 일부에 불과합니다. 항공 및 운송 외에도 철강 생산을 비롯한 여러 응용 분야에 대량의 수소가 필요할 것입니다.

해운에 대한 한 가지 밝은 점은 세계가 탈탄소화됨에 따라 장거리 노선의 주요 화물 중 하나인 석유 및 기타 화석 연료가 사라질 것이라는 점입니다. Koch Blank는 화석 연료가 바다를 통해 운송되는 것의 40%를 구성하므로 탈탄소화는 에너지 운반선에 대한 수요와 해당 선박의 에너지 요구 사항을 줄일 수 있다고 추정합니다.