Rüzgar gücünden sıvı hidrojene kadar okyanus taşımacılığı nasıl yeşil olur?

Denizcilik endüstrisi, dünyanın toplam sera gazı emisyonlarının yaklaşık %3’ünü oluşturuyor ve ABD’deki tüm kömürle çalışan elektrik santrallerinin toplamı kadar insan yapımı karbondioksit üretiyor. Yine de, yıllık küresel sera gazlarının %37’sinden sorumlu olan genel ulaşım sektörü içinde nispeten küçük bir çıktı.

Yine de uluslararası ticaret büyümeye devam ederken ve kargo taşımak için büyük ölçüde açık deniz gemilerine güvenirken – şu anda bunun %80’inden fazlasını taşıyorlar – bazı bilim adamları 2050 yılına kadar deniz taşımacılığının sera gazlarının %17’sini oluşturabileceği konusunda uyarıyor.

Bu nedenle, karbondan arındırmak için yıllarca süren cansız çabalardan sonra, endüstrinin düzenleyici kurumu devreye giriyor. 2018’de, 175 üye ülkeden oluşan Londra merkezli bir Birleşmiş Milletler kuruluşu olan Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO) – çoğu delegeleri emisyonları azaltmaya dirençli işletmelere doğrudan bağlı – sera gazlarını 2050’ye kadar %50 oranında azaltmak için bir strateji benimsedi. 2008 seviyesi.

Eleştirmenler, hedefin çok az ve çok geç olduğunu söyleyerek, IMO’nun hedefini yüzyılın ortasına kadar veya tercihen daha erken bir zamanda %100 karbonsuzlaştırmaya sıfırlamasında ısrar ediyor.

Her ikisi de çevre STK’ları olan Seas at Risk’te denizcilik politikası sorumlusu ve Temiz Denizcilik Koalisyonu’nun yönetim kurulu üyesi Lucy Gilliam, “IMO, iklim önlemleri geliştirme ve bir strateji geliştirme konusunda partiye oldukça geç kaldı” dedi. Uluslararası deniz taşımacılığının Paris iklim anlaşmasına dahil edilmediğini belirtti. Ayrıca, yakın zamanda yapılan bir araştırma, en büyük 94 denizcilik şirketinden sadece 33’ünün 2050 yılına kadar net sıfır emisyon elde etmek için açıkça ifade edilmiş bir politikası olduğunu ve/veya IMO’nun hedefini taahhüt ettiğini buldu.

Bununla birlikte, özel sektör iklim etkisini azaltmak için bazı girişimlerde bulunuyor. En basit çözüm, gemilerin basitçe yavaşlaması ve böylece daha az karbon yayan yakıt kullanması olacaktır. Gemi yapımcıları ayrıca sürtünmeyi azaltmak için hava kabarcıkları ile kaplanmış gövdelerin yanı sıra daha şık yaylar, daha verimli motorlar, pervaneler ve iticiler ve AI destekli navigasyon sistemleri ile deneyler yapıyorlar.

Bu arada endüstri, sıfır emisyonlu çözümleri ve politikaları destekleyen yeşil koridorlar veya belirli nakliye rotaları ve limanlar oluşturmaya başlıyor. Finans dünyası da karbondan arındırma hareketine katılıyor ve 29 kurum, denizcilik şirketlerine kredi verirken sera gazı emisyonlarını azaltma çabalarını dikkate alan bir anlaşma olan Poseidon İlkelerini imzalıyor. İmza sahipleri, küresel gemi finansmanı portföyünün neredeyse yarısı olan uluslararası denizciliğe 185 milyar dolardan fazla krediyi temsil ediyor.

Ancak hızlı teslimatlar için tasarlanmış küresel bir tedarik zinciri ile, azaltmak veya değiştirmek için yeşil metanol, hidrojen, sıvı doğal gaz (LNG) ve amonyak dahil olmak üzere düşük emisyonlu veya sıfır emisyonlu yakıtların geliştirilmesine yönelik büyük atılım bahisleri yapılıyor. çoğu geminin devasa dizel motorlarını besleyen melas kalınlığında, zehirli bunker yakıtı.

Bu çabalar arasında elektrik tahriki, çeşitli rüzgar enerjisi teknolojileri ve 1950’lerin ortalarından beri donanma gemilerini çalıştıran ve güvenlik ve güvenlik endişeleri büyük engeller olmasına rağmen sıfır emisyon ürettiği için biraz dikkat çeken nükleer enerji yer alıyor.

İşte okyanus taşımacılığında düşük karbonlu ve karbonsuz atılımlar üzerine oynanan en büyük bahislere genel bir bakış.

Dünyadaki nakliye konteynırlarının %17’sini taşıyan Danimarkalı AP Moller-Maersk, Güney Koreli Hyundai Heavy Industries’den yeşil metanolle çalışan 13 gemiye sahip. Maersk’in Kuzey Amerika’daki çevre ve sürdürülebilirlik başkanı Lee Kindberg, 2.000 konteyner taşıma kapasitesine sahip küçük bir geminin (bu tür en büyük gemiler 24.000 konteyner taşıyor) gelecek yıl denize açılacağını ve Baltık ve Kuzey Avrupa’da faaliyet göstereceğini söyledi.

“2024’ten başlayarak, her çeyrekte bir transpasifik rotalarda çalışacak 16.000 TEU’luk iki gemiyi piyasaya süreceğiz,” dedi ve 20 fit uzunluğundaki konteynerlerin standart ölçümü olan yirmi fit eşdeğer birimin lojistik kısaltmasını kullanarak. “Şu anki taahhüdümüz, 2040 yılına kadar net sıfır karbon taşımacılığına geçmek.”

Bugün üretilen metanolün çoğu fosil yakıtlardan elde ediliyor, ancak Maersk, CMA CGM ve diğer önde gelen nakliye şirketleri iki farklı yeşil, karbon nötr versiyonu test ediyor. Biri, tarım ve orman artıklarından ve çiftçilik ve kümes hayvanı atıklarından çıkarılan katı ve sıvı biyokütleden yapılır. Diğeri ise CO2’nin yenilenebilir elektrik kullanılarak sudan üretilen hidrojen ile birleştirilmesiyle elde edilen e-metanol. Her ikisi de ortam sıcaklıklarında basınçsız tanklarda güvenle depolanabilen sıvılardır. Bunker yakıtından daha pahalı ve sınırlı tedarik olmasına rağmen, karbon emisyonlarını etkin bir şekilde azaltmak için çift yakıtlı motorlarda yeşil metanol bunker ile karıştırılabilir.

Sıvı hidrojen, yandığında neredeyse hiç karbon emisyonu üretmediği için sıklıkla lanse edilen başka bir yakıt seçeneğidir. Yine de hidrojenin yaklaşık %95’i, doğal gaz veya diğer fosil yakıtların yeniden yapılandırılmasıyla üretilir. Bununla birlikte, güneş, rüzgar, nükleer ve hidro enerjiden gelen enerjiyi kullanarak suyu bölerek yenilenebilir bir şekilde yapılabilir. Yeşil hidrojen, bir geminin içten yanmalı motorunda veya emisyonsuz elektrik üreten yakıt hücrelerinde kullanılabilir. Enflasyon İndirimi Yasası’nda yer alan üretim vergisi kredileri nedeniyle daha ucuz ve daha cazip bir alternatif haline gelebilir.

Washington, DC merkezli Uluslararası Temiz Ulaşım Konseyi, 2020’de Çin ile Los Angeles yakınlarındaki San Pedro Körfezi arasındaki yoğun koridorda hizmet veren konteyner gemilerine güç sağlamak için yenilenebilir hidrojen yakıt hücrelerinin kullanılması potansiyeli üzerine bir araştırma yaptı. Kâr amacı gütmeyen kuruluşta kıdemli bir deniz araştırmacısı olan Xiaoli Mao, “Gemilerde başka herhangi bir değişiklik yapılmadan, 2015 yılında yapılan seferlerin yaklaşık %43’ü bu teknolojiyle yapılabilir” dedi. “Ve gemi tasarımında küçük değişikliklerle veya bir yakıt ikmali durağı daha ekleyerek, %99 gerçekleştirilebilir.”

Londra merkezli bir nakliye analitik firması olan Clarksons Research’e göre, LNG, bazı büyük konteyner gemileri de dahil olmak üzere ticari gemilerde şu anda kullanılan alternatif yakıtlar listesinin başında geliyor. Yaklaşık 55.000 gemiden oluşan mevcut kargo filosunun %5’inden daha azı daha düşük emisyonlu yakıtlarla çalışabilse de, yeni inşa edilenlerin %38’i bu seçeneğe sahip olacak, bu oran bir yıl önce %28 ve beş yıl önce %12’ydi. LNG, bu yeni gemilerin yaklaşık üçte birine (741) güç sağlayacak, 24’ü metanolle ve altısı hidrojenle çalışacak.

Nakliye için LNG’nin etkisi, bunun hala metan yayan ve mevcut motorları ve yakıt tanklarını yenilemek için önemli miktarda sermaye yatırımı gerektiren bir fosil yakıt olmasıdır. Dahası, büyük gemiler için tipik bir ömür olan karbon bazlı yakıtların kullanımını en az 20 yıl daha uzatacaktır.

Amonyak da dikkat çekiyor. Bol miktarda bulunur ve çift yakıtlı motorlarda ve yakıt hücrelerinde kullanılabilir. Hidrojende olduğu gibi, çoğu amonyak fosil yakıtlardan türetilir ve üretimi, yeşil hidrojeni havadan nitrojenle birleştirerek çevre dostu olmasına rağmen, önemli miktarda CO2 salmaktadır. Güvenlik en büyük endişedir, çünkü amonyak insanlar ve deniz yaşamı için tehlikeli derecede zehirlidir ve bu da limanları depolamaktan vazgeçirebilir.

Geçen Aralık ayında, Singapurlu Sembcorp Marine’nin bir yan kuruluşu olan LMG Marin, Norveç’in Grieg Maritime Group birimi için ilk yeşil amonyak yakıtlı tanker olarak tanımladığı şeyi tasarlamayı kabul etti. 2024 yılında piyasaya sürülmesi planlanan MS Yeşil Amonyak uygun şekilde yeşil amonyak taşıyacaktır.

Daha büyük bir ölçekte, Haziran ayında Mitsubishi Heavy Industries’in bir parçası olan Mitsubishi Shipbuilding, başlangıçta sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) ile çalışan, ancak gelecekte amonyak kullanımı için uyarlanabilen çok büyük bir gaz taşıyıcısının (VLGC) kavramsal tasarımının tamamlandığını duyurdu. ana yakıt olarak. Tokyo merkezli gemi yapımcısı daha önce 80’den fazla VLGC inşa etti ve yeni tasarım, bu gemilerin amonyakla çalışmasına olanak sağlayacak.

Mitsubishi’nin tasarımcıları, Honda Heavy Industries tarafından inşa edilecek ve gelecek yıl denize indirilecek olan Roboship adlı bir gemiye sahip elektrikle çalışan gemilere de öncülük ediyor. 550 tonluk gemi, geleneksel bir dizel motoru, depolama pilleri, pervaneler, motorlar, santraller ve jeneratörler dahil olmak üzere bir hibrit elektrik sistemi ile değiştirecek. Elektrikli tahrik ekipmanını kontrol etmek için kullanılan dijital platform, elektrikli tahriki ve gemilerin dijitalleştirilmesini teşvik eden bir Tokyo şirketi olan e5 Lab tarafından geliştirildi.

e5, büyük kapasiteli lityum iyon pillerle çalışan bir çift tamamen elektrikli, sıfır emisyonlu tanker inşa etmek için başka bir Japon gemi yapımcısı Asahi Tanker ile işbirliği yapıyor. Bunker gemilerinin mürettebatının iş yükü, otomatik ekipman ve dijital araçlarla hafifletilecek. İlk model, Nisan ayında Tokyo Körfezi’ndeki gemilere deniz yakıtı teslim etti ve ikinci modelin gelecek yıl faaliyete geçmesi planlandı.

Elektrikli arabalarda olduğu gibi, seyahat menzili ve pil şarjı e-gemilerle ilgili sorunlardır, bu nedenle kısa, yerel yolculuklar için tasarlanırlar. Elektrikli feribotlar, pilot tekneler ve yolcu gemileri Japonya, İsveç ve Danimarka’daki liman ve limanlarda boy gösteriyor.

bu Yara Birkeland, ilk tamamen elektrikli ve otonom konteyner gemisi olarak faturalandırıldı, geçen bahar Norveç’te küçük yüklerde gübre taşımaya başladı. İlk iki yıl boyunca, gemi tam bir ekiple çalışacak ve insansız navigasyon, yükleme, boşaltma ve demirleme dahil olmak üzere kademeli olarak tam özerkliğe geçiş yapacak. Daha uzun bölgesel rotaları geçebilen daha büyük TEU kapasiteli konteyner gemilerini elektriklendirmek, daha düşük maliyetli pil depolaması ve karada şarj altyapısının genişletilmesini gerektirecektir.

Tabii ki, en eski kargo gemileri, bugün modernize edilen bir kavram olan denizleri yalnızca rüzgar gücüyle açmıştı.

Londra merkezli Uluslararası Rüzgar Gemisi Birliği sekreteri Gavin Allwright, “Şu anda rüzgar destekli bazı teknolojiler altında 20 büyük gemi var” dedi. Bunlar arasında, farklı sistemleri barındırmak için yeterli güverte alanına sahip tankerler, dökme yük gemileri ve araç taşıyıcıları yer alıyor.

Allwright, önde gidenin 1920’lerde Anton Flettner tarafından icat edilen bir konsept olan Flettner rotor sistemi olduğunu söyledi. Bir geminin güvertesine monte edilmiş, rüzgarla hızla dönen ve gemiyi ileri doğru iten uzun, baca benzeri silindirlere sahiptir. Son uygulamalar arasında, Avustralyalı madencilik şirketi BHP, bir dökme yük gemisinde rotor yelken sistemini test etmek için Pan Pacific Copper ve Nippon Marine ile ortaklık kuruyor.

600’den fazla kuru yük gemisi kiralayan gıda ve tarım devi Cargill, BAR Technologies tarafından tasarlanan sağlam yelkenler olan WindWings ile donatılmış bir gemiyi test etmeye hazırlanıyor. Cargill’in Okyanus Taşımacılığı iş birimi başkanı Jan Dieleman, “Bu ortaklık sayesinde, tedarik zincirlerinden kaynaklanan CO2 emisyonlarını aktif olarak azaltmak isteyen müşterilerimize ısmarlama rüzgar çözümleri sunacağız” dedi. Şirketin önümüzdeki yıllarda rüzgar destekli en az 20 yeni gemi kiralamayı planladığı bildiriliyor.

Fransız Airbus’ın deniz birimi olan Airseas, Seawing adlı, esasen bir gemiyi çeken devasa, otomatik bir uçurtma geliştirdi. Airseas, rüzgar destekli teknolojinin yakıt tüketimini ortalama %20 oranında azaltabileceğini iddia ediyor. Başka bir Fransız şirketi olan Michelin, şişirilebilir, geri çekilebilir, otomatik kanatlı yelken hareketlilik prototipini İngiltere ve İspanya arasında çalışan bir feribotta test ediyor.

Bu çeşitli karbonsuzlaştırma projelerini benimsemesine rağmen, denizcilik endüstrisi fosil yakıtlardan vazgeçmek için zor bir zaman geçirecek. Gerçekten de, dünyanın en büyük petrol ihracatçısı olan Suudi Arabistan, IMO’nun yeşil denizcilik çabalarından bazılarını finanse ediyor. Ancak Amazon, Ikea, Unilever ve diğer büyük kargo şirketleri net sıfır hedeflerine ulaşmanın yollarını ararken, nakliye ana hedeftir.

Maersk’ten Kindberg, “Salımlarını azaltmak istiyorlarsa, bizimkini azaltmamız için bize ihtiyaçları var” dedi.