В октябре произошел сейсмический сдвиг, когда глобальный морские перевозки и авиация обе отрасли обязуются перейти к нулевому показателю к 2050 году. Для судоходной отрасли это дальнейший прогресс в достижении ориентира. Принципы Посейдона. Для авиации это означает новый уровень амбиций.
Но оба сектора трудно обезуглерожить, и остается главный вопрос: как они это сделают?
У нас пока нет всех подробностей о технологиях, которые будут использоваться, но и эти отрасли тоже. Международная палата судоходства (ICS) заявила, что для достижения чистого нуля к 5 году 2030 процентов мирового судоходного флота должны будут иметь нулевые выбросы. Это означает строительство и ввод в эксплуатацию тысяч судов, основанных на новых технологиях, которые еще не тем не менее, были развернуты в масштабах, а также выстраивали цепочки поставок топлива для их поддержки.
Авиационная отрасль предложила решения, которые требуют меньшего нарушения операционных моделей отрасли, хотя и здесь новые технологии и новые типы самолетов, вероятно, будут играть все более важную роль. В обоих случаях критически важным будет увеличение финансирования исследований и масштабных решений.
В этом блоге мы рассмотрим некоторые из наиболее вероятных потенциальных технологий, которые морские перевозки и авиация могут использовать для обезуглероживания своих флотов и операций.
Электрификация на короткие расстояния
И для кораблей, и для самолетов есть решение для поездок на короткие расстояния, уже знакомое по наземному транспорту: электрификация. С декабря 2019 года крупнейшая в Северной Америке авиакомпания по производству гидросамолетов проводит испытательные полеты электрических самолетов с батарейным питанием. Harbour Air, работающая в регионе Ванкувер, Британская Колумбия, добивается одобрения регулирующих органов для перевезти пассажиров в электрические самолеты к 2023 году и планирует перевести весь свой парк из 42 самолетов на аккумуляторные батареи.
Норвежская компания Yara International объявила, что впервые будет перевозить грузы на своем новом автономном контейнеровозе с батарейным питанием.
А этим летом норвежская компания Yara International объявила, что впервые будет перевозить грузы в своем новом, автономный контейнеровоз с батарейным питанием. Обе разработки обещают электрификацию для поездок на короткие расстояния, включая поездки на самолете, которые служат спасательным кругом для отдаленных населенных пунктов в таких местах, как австралийская глубинка, части Канады и другие районы, до которых трудно добраться по дороге.
«Скорее всего, ближнемагистральные перевозки для судоходства и авиации могут быть электрифицированы», — отмечает Томас Кох Бланк, старший руководитель программы RMI «Отрасли, ориентированные на климат». Тем не менее, он преуменьшено описывает электрификацию более длинных международных и межконтинентальных маршрутов для обеих отраслей как «сложную задачу».
Для авиации проблемой является вес аккумуляторов. Для судоходства это их основная масса. «Объем необходимых батарей сумасшедший», — отмечает Кох Бланк. В обоих случаях аккумуляторные решения, которые произвели революцию в наземном транспорте, просто не обладают плотностью энергии, необходимой для поездок на средние или дальние расстояния. И именно на этих более длинных маршрутах расходуется больше всего топлива.
Экологичное авиационное топливо
Для авиации единственным низкоуглеродным решением, которое используется в коммерческих целях, является устойчивое авиационное топливо (SAF). В то время как SAF может быть получен из различных источников, включая пожнивные остатки, отработанные растительные масла и CO.2 сама, лидер мирового рынка SkyNRG в настоящее время распространяет биотопливо из отработанных масел..
Ассоциация Миссия Возможное Партнерство - коалиция организаций, включая RMI, работающих над декарбонизацией тяжелой промышленности, - описывает SAF как единственный жизнеспособный краткосрочный вариант сокращения выбросов углерода от авиации. Это связано с тем, что оно может служить в качестве замены авиационному топливу, используемому в коммерческих самолетах, а также совместимо с инфраструктурой заправки топливом в аэропортах. Кроме того, SAF не имеет ограничений по дальности.
Но для того, чтобы SAF играла важную роль, ее необходимо резко масштабировать, что потребует значительных инвестиций. В настоящее время глобальная поставка SAF осуществляется с одного предприятия в Южной Калифорнии, управляемого Global Energy, которое может обеспечивать менее 0.01 процента годовой потребности отрасли в топливе.
Но хотя SAF может играть важную роль в краткосрочной перспективе, существуют ограничения на потенциальные поставки отработанного масла и других биологических источников SAF для авиационной промышленности. Подход следующего поколения, известный как Power-to-liquids (PtL), менее проработан, но обладает еще большим потенциалом сокращения выбросов углерода. PtL использует электричество и CO2 синтезировать жидкое углеводородное топливо, которое может быть действительно безуглеродным, если электричество будет обеспечиваться за счет возобновляемых источников энергии.
Водородное небо
В более долгосрочной перспективе MPP изучает ряд возможностей для авиации. Организация заявляет, что самолеты с водородным двигателем будут иметь решающее значение для сокращения выбросов в результате среднесрочных и долгосрочных полетов. Эти самолеты включают самолеты на топливных элементах и на водороде.
В этой области уже работают несколько многообещающих стартапов, в том числе ZeroAvia, которая провела испытательный полет пассажирского самолета летом 2020 года. Кроме того, представила европейский производитель самолетов Airbus. серия концептуальных самолетов с водородным двигателем.
Европейский производитель самолетов Airbus представил серию концептуальных самолетов с водородным двигателем.
И хотя самолеты, которые выделяют только воду, все еще кажутся далекими перспективами, MPP заявляет, что авиалайнеры на топливных элементах могут выполнять часть полетов средней дальности к 2030 году, а водородное сжигание может обеспечивать даже дальние полеты к 2035 году.
Водород в открытом море
Для судоходства водород может играть еще большую роль. Кох Бланк из RMI отмечает, что большая часть имеющихся ресурсов биотоплива должна быть направлена авиакомпаниям. «Если вы не используете биотопливо, ваши варианты с нулевым выбросом углерода — это водород, аммиак или электронный метанол», — объясняет Кох Бланк. Но, в конечном счете, для этих других источников также может потребоваться водород. Основной метод производства аммиака требует водорода в качестве сырья, а электронный метанол получают из водорода и CO.2.
И водород, и аммиак уже проходят испытания в качестве топлива, и французская судоходная компания CFT планирует дать оценку. Судно-контейнеровоз с водородным двигателем - испытательный пуск на Сене в конце этого года. Кроме того, судоходный гигант Maersk разместил заказы на восемь кораблей, которые могут работать на метаноле, первая из которых будет развернута в 2024 году.
Но для того, чтобы судоходство на водороде было без выбросов, топливо должно быть произведено таким образом, чтобы не выделялись парниковые газы, а именно электролизом с использованием возобновляемых источников энергии для производства «зеленого» водорода. Чтобы использовать зеленый водород для глобальных перевозок, нам понадобится намного больше электролизеров, чем у нас есть, и быстро.
Тесса Вайс, сотрудник программы RMI Climate-Aligned Industries Program, считает, что начиная с 3.6 года потребуется от 5.2 до 2030 миллиона метрических тонн водорода каждый год, в зависимости от используемого вида топлива, чтобы выполнить цель ICS по декарбонизации 5 процентов морская торговля. Для производства такого количества зеленого водорода потребуется 41–60 гигаватт электролизеров, работающих с коэффициентом мощности 50 процентов.
Это примерно в 14–20 раз больше, чем электролизеры мощностью 0.3 гигаватт, которые в настоящее время работают, и более 40 ГВт электролизеров, которые отслеживает BloombergNEF. Однако к 850 году потребуется лишь небольшая часть из 2030 ГВт, чтобы зеленый водород мог играть свою роль в мире с нулевыми выбросами. Помимо авиации и судоходства, большие объемы водорода также потребуются для ряда применений, включая производство стали.
Одним из ярких моментов для судоходства является то, что по мере обезуглероживания мира исчезнет один из основных грузов дальнемагистральных маршрутов: нефть и другие виды ископаемого топлива. По оценке Коха Бланка, ископаемое топливо составляет 40 процентов всего, что перевозится по океану, поэтому декарбонизация может сократить спрос на энергоносители, а также энергетические потребности этих судов.
Видение и воля
Существует несколько потенциальных способов обезуглероживания как авиации, так и судоходства, но нет необходимости и даже невозможно знать все детали того, как это будет происходить. Что важно, так это желание реализовать видение, которое демонстрируют авиационная и морская судоходная отрасли.
В обоих случаях для этой трансформации потребуются инвестиции в исследования, разработки и развертывание решений с нулевым выбросом углерода на ранних стадиях. Это включает в себя не только строительство судов с нулевым выбросом углерода, но и производство топлива и цепочки поставок, которые будут их кормить.
У нас есть видение, чтобы вывести авиацию, судоходство и другие отрасли тяжелой промышленности на путь устойчивого развития. Теперь предстоит тяжелая работа по ее выполнению.
Источник: https://www.greenbiz.com/article/shipping-and-aviation-plan-go-net-zero-how
