Octombrie a cunoscut o schimbare seismică, cu global transport maritim și aviaţie ambele industrii se angajează să treacă la zero net până în 2050. Pentru industria de transport maritim, acesta este un progres suplimentar în ceea ce privește reperul Principiile lui Poseidon. Pentru aviație, acest lucru arată un nou nivel de ambiție.
Dar ambele sectoare sunt greu de decarbonizat și rămâne o întrebare centrală: cum o vor face?
Nu avem încă toate detaliile tehnologiilor care vor fi utilizate - dar nici aceste industrii nu au. Camera Internațională de Transport Național (ICS) a declarat că, pentru a ajunge la zero net, 5% din flota globală de transport maritim va trebui să aibă emisii zero până în 2030. Aceasta înseamnă construirea și desfășurarea a mii de nave bazate pe noi tehnologii care nu au totuși au fost desfășurate la scară largă, precum și construirea lanțurilor de aprovizionare cu combustibil pentru a le sprijini.
Industria companiilor aeriene a propus soluții care necesită mai puține perturbări ale modelelor de operare ale industriei - deși și aici, noile tehnologii și noile tipuri de avioane vor juca un rol din ce în ce mai mare. În ambele cazuri, vor fi esențiale mai multe finanțări pentru cercetare și soluții la scară largă.
În acest blog, vom analiza câteva dintre cele mai probabile tehnologii potențiale pe care atât transportul maritim, cât și aviația le-ar putea implementa pentru a-și decarboniza flotele și operațiunile.
Electrificare pentru distanțe scurte
Atât pentru nave, cât și pentru avioane, există o soluție pentru călătorii pe distanțe scurte care este deja familiară din transportul terestre: electrificarea. Din decembrie 2019, cea mai mare companie aeriană de hidroavion din America de Nord efectuează zboruri de testare cu avioane electrice alimentate cu baterii. Harbour Air, care operează în regiunea Vancouver, BC, urmărește aprobarea de reglementare pentru să ia pasageri în avioane electrice până în 2023 și intenționează să își transforme întreaga flotă de 42 de avioane la puterea bateriei.
Compania norvegiană Yara International a anunțat că va transporta mărfuri pentru prima dată cu noul său container autonom alimentat de baterii.
Și în această vară, compania norvegiană Yara International a anunțat că va transporta mărfuri pentru prima dată în noul său, navă de containere autonomă cu baterie. Ambele evoluții arată promisiunea electrificării pentru călătoriile pe distanțe scurte, inclusiv călătoriile cu avionul care servesc drept linii de salvare pentru comunitățile îndepărtate din locuri precum Australian Outback, părți ale Canadei și alte zone greu accesibile rutiere.
„Pe distanțe scurte atât pentru transport maritim, cât și pentru aviație pot fi probabil electrificate”, notează Thomas Koch Blank, director principal în programul RMI Climate-Aligned Industries. Cu toate acestea, el descrie subestimat electrificarea rutelor internaționale și intercontinentale mai lungi pentru ambele industrii drept „provocatoare”.
Pentru aviație, provocarea este greutatea bateriilor. Pentru transport, este cea mai mare parte a acestora. „Volumul bateriilor necesare este nebunesc”, notează Koch Blank. În ambele cazuri, soluțiile de baterii care revoluționează transportul terestru pur și simplu nu au densitatea de energie necesară pentru a lua rute pe distanțe medii sau lungi. Și aceste rute mai lungi sunt acolo unde se consumă cel mai mult combustibil.
Combustibil durabil pentru aviație
Pentru aviație, singura soluție cu emisii scăzute de carbon care este implementată comercial este combustibilul durabil pentru aviație (SAF). În timp ce SAF poate fi produs dintr-o varietate de surse, inclusiv reziduuri de cultură, uleiuri vegetale reziduale și CO2 însuși, lider de piață globală SkyNRG distribuie în prezent biocombustibili din uleiuri uzate.
Misiune posibilă parteneriat - o coaliție de organizații, inclusiv RMI, care lucrează pentru decarbonizarea industriei grele - descrie SAF ca fiind singura opțiune viabilă pe termen scurt pentru reducerea emisiilor de carbon din aviație. Acest lucru se datorează faptului că poate servi drept înlocuitor pentru combustibilul pentru avioane utilizate în avioanele comerciale și este, de asemenea, compatibil cu infrastructura de alimentare a aeroporturilor. În plus, SAF nu prezintă limitări de acoperire.
Dar pentru ca SAF să joace un rol major, va trebui să fie redus dramatic, ceea ce va necesita investiții substanțiale. În prezent, furnizarea globală de SAF provine dintr-o instalație din California de Sud, operată de Global Energy, care poate produce mai puțin de 0.01% din necesarul anual de combustibil al industriei.
Dar, deși SAF poate juca un rol major pe termen scurt, există limitări în ceea ce privește furnizarea potențială de ulei uzat și alte surse biologice de SAF pentru industria aviației. O abordare de generație următoare, cunoscută sub numele de power-to-liquids (PtL) este mai puțin matură, dar are un potențial și mai mare de reducere a carbonului. PtL folosește electricitate și CO2 pentru a sintetiza combustibili lichizi cu hidrocarburi, care pot fi cu adevărat zero-carbon dacă energia electrică este furnizată de surse regenerabile.
Ceruri alimentate cu hidrogen
Pe termen lung, MPP explorează o serie de opțiuni pentru aviație. Organizația spune că avioanele cu hidrogen vor fi esențiale pentru reducerea emisiilor de pe zborurile pe termen mediu și lung. Aceste avioane includ atât avioane cu pile de combustibil, cât și avioane cu ardere a hidrogenului.
Mai multe startup-uri promițătoare operează deja în această zonă, inclusiv ZeroAvia, care a organizat un zbor de testare pentru un avion de pasageri în vara anului 2020. În plus, producătorul european de avioane Airbus a dezvăluit o serie de avioane concept alimentate cu hidrogen.
Producătorul european de avioane Airbus a dezvăluit o serie de avioane concept alimentate cu hidrogen.
Și în timp ce avioanele care emit doar apă par încă o promisiune îndepărtată, MPP spune că avioanele cu celule de combustibil ar putea lua o parte din zborurile de mijloc până în 2030 și că arderea hidrogenului ar putea alimenta chiar și zborurile pe distanțe lungi până în 2035.
Hidrogen în larg
Pentru transport maritim, hidrogenul poate juca un rol și mai mare. Koch Blank de la RMI notează că o mare parte din resursele disponibile de biocombustibil vor trebui direcționate către companiile aeriene. „Dacă nu utilizați biocombustibili, opțiunile voastre fără emisii de carbon sunt hidrogenul, amoniacul sau e-metanolul”, explică Koch Blank. Dar, în cele din urmă, aceste alte surse pot necesita și hidrogen. O metodă principală de producere a amoniacului necesită hidrogen ca materie primă, iar e-metanolul este derivat din hidrogen și CO2.
Atât hidrogenul, cât și amoniacul sunt deja testate ca combustibili, iar compania franceză de transport maritim CFT intenționează să ofere un un container alimentat cu hidrogen expediază un test pe Sena la sfârşitul acestui an. În plus, gigantul de transport maritim Maersk a făcut comenzi pentru opt nave care pot funcționa cu metanol, primul fiind programat să fie implementat în 2024.
Dar pentru ca transportul alimentat cu hidrogen să fie fără emisii, combustibilul trebuie să fie produs într-un mod care să nu emită gaze cu efect de seră - și anume, electroliza folosind energie regenerabilă pentru a produce hidrogen „verde”. Pentru ca hidrogenul verde să alimenteze transportul mondial, vom avea nevoie de mult mai multe electrolizoare decât avem – și rapid.
Tessa Weiss, asociat în Programul de industrii aliniate la climă al RMI, estimează că va fi nevoie de între 3.6 milioane și 5.2 milioane de tone metrice de hidrogen în fiecare an începând cu 2030, în funcție de mixul de combustibil utilizat, pentru a îndeplini obiectivul ICS de decarbonizare a 5% din comerțul maritim. Producerea atât de mult hidrogen verde va necesita 41-60 gigawați de electrolizoare care funcționează la un factor de capacitate de 50%.
Este de aproximativ 14 până la 20 de ori mai mult decât 0.3 gigawați de electrolizoare care sunt operaționale în prezent și mai mult de 40 GW de proiecte de electroliză pe care BloombergNEF le urmărește. Cu toate acestea, este doar o mică parte din cei 850 GW care vor fi necesare până în 2030 pentru ca hidrogenul verde să-și joace rolul într-o lume cu zero net. Dincolo de aviație și transport maritim, vor fi necesare și volume mari de hidrogen pentru o serie de aplicații, inclusiv producția de oțel.
Un punct luminos pentru transport maritim este că, pe măsură ce lumea se decarbonizează, una dintre principalele mărfuri ale rutelor pe distanțe lungi va dispărea: petrol și alți combustibili fosili. Koch Blank estimează că combustibilii fosili reprezintă 40% din ceea ce este transportat peste ocean și, prin urmare, decarbonizarea ar putea reduce cererea de purtători de energie, precum și cerințele de energie ale acelor nave.
Viziune și voință
Există mai multe căi potențiale de decarbonizare atât a aviației, cât și a transporturilor maritime, dar nu este necesar sau chiar posibil să cunoaștem toate detaliile despre cum se va desfășura acest lucru. Ceea ce este important este voința de a duce la îndeplinire viziunea pe care o arată industria aviației și a transportului maritim.
În ambele cazuri, această transformare va necesita investiții în cercetare, dezvoltare și implementare în stadiu incipient a soluțiilor cu emisii zero. Aceasta include nu numai construirea de nave cu emisii zero, ci și producția de combustibil și lanțurile de aprovizionare care le vor alimenta.
Avem viziunea de a aduce aviația, transportul maritim și alte industrii grele pe o cale durabilă. Acum vine munca grea de a o face.
Sursa: https://www.greenbiz.com/article/shipping-and-aviation-plan-go-net-zero-how
