science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoe scheepvaarthavens opnieuw worden uitgevonden voor de transitie naar groene energie

La Havre, Frankrijk, bij zonsondergang, met de haven op de achtergrond. Tegoed:Shutterstock

Als het gaat om het lanceren van de energietransitie, is maritiem beleid een van de belangrijkste strijdtonelen. Maar veel havens, die zich bewust zijn van hun ecologische en economische kwetsbaarheid, hebben zich gecommitteerd aan strategieën voor duurzame ontwikkeling.

Volgens het laatste onderzoek zal de zeespiegel tegen 2100 aanzienlijk stijgen (van gemiddeld 1,1 naar 2 meter), waardoor ongeveer 14 procent van 's werelds grootste zeehavens het risico loopt op overstromingen en erosie van de kust. Havens in Frankrijk, waaronder 66 die worden gebruikt voor maritieme handel, worden ook bedreigd en zullen hun infrastructuur moeten aanpassen.

Het zeevervoer is in volume goed voor ongeveer 80 procent van de wereldwijde goederenhandel. Verzending is verantwoordelijk voor drie procent van de wereldwijde CO2 uitstoot, die de afgelopen 20 jaar met 32 ​​procent is gestegen. Als er niets wordt gedaan, kan de uitstoot van de scheepvaart tegen 2050 oplopen tot 17 procent van de wereldwijde uitstoot.

Voer de "poorten van de toekomst" in. Havens beheersen de geglobaliseerde economische activiteit en zijn echte "energieknooppunten", waar alle soorten vervoer (maritiem, landgebonden, waterweg en luchtvaart) samenkomen. Nu willen ze bezuinigen op onroerend goed, meer respect hebben voor het milieu en beter integreren in steden, met name door het concept van 'stedelijke havens'.

Vrijheid van olie

Tussen 2030 en 2050 zal er minstens 1 biljoen dollar moeten worden geïnvesteerd om de CO2-voetafdruk van de scheepvaart tegen 2050 met 50 procent te verminderen. Vorig jaar waren van aardolie afgeleide brandstoffen goed voor 95 procent van het energieverbruik in het transport. Ondertussen wordt voorspeld dat het zeeverkeer in dezelfde periode met 35 tot 40 procent zal toenemen.

Deze afhankelijkheid van koolwaterstoffen vormt ook een economische kwetsbaarheid voor de zeescheepvaartsector als gevolg van nieuwe milieunormen.

In Frankrijk daalt het vervoer van vloeibare bulk sinds 2009 (gemiddeld drie procent sinds 2016), ondanks een lichte stijging in 2017 (2,1 procent). Brandstofvervoer (50 procent van de scheepvaart in gewicht in grote zeehavens) is sinds 2008 ook met 25 procent afgenomen.

Poorten en hun omgeving. Het geval Antwerpen. Credit:Université Bretagne Sud/YouTube, 12 juli 2019

De gouden eeuw van olie kan niet lang meer duren, gezien de impact op het milieu en de toenemende schaarste. Naarmate het verbruik van koolwaterstoffen en kolen daalt, zouden we ook een gestage afname van de brandstoftransporten moeten zien.

De nationale koolstofarme strategie van de Franse regering ("Stratégie nationale bas carbone" of SNBC) heeft tot doel de uitstoot van de industriële sector met 35 procent te verminderen tegen 2030 en 81 procent tegen 2050. Dit betekent een bijna volledige decarbonisatie van het zeevervoer, waardoor een echte technologische uitdaging voor de sector.

Om deze doelstellingen te halen, werken havens aan CO2-neutraal worden door hun logistieke operaties (flowmanagement) en productiemiddelen (waardecreatie) opnieuw in te richten als onderdeel van een industriële reconversiebenadering. Ze rekenen op nieuwe milieutechnologieën om een ​​dubbel dividend te genereren, zowel op milieugebied als economisch.

Er kunnen drie benaderingen worden gebruikt om deze doelen te bereiken:energie-efficiëntie, productie van hernieuwbare energie en industriële ecologie.

Bouw de schepen van morgen

Uit een studie van 2021 door de Getting to Zero-coalitie bleek dat koolstofvrije brandstoffen in 2030 ten minste vijf procent van de brandstofmix moesten vertegenwoordigen om de internationale scheepvaart te laten voldoen aan de Overeenkomst van Parijs. Volgens GTT, een bedrijf dat gespecialiseerd is in het transport en de opslag van vloeibaar aardgas (LNG), zullen ongeveer 100.000 commerciële schepen worden getroffen door deze energietransitie.

In deze geest is in 2020 een ambitieus milieucertificeringsprogramma, Green Marine Europe, gelanceerd om de Europese maritieme industrie van morgen te creëren.

Nieuwe brandstoffen met een kleinere ecologische voetafdruk, zoals vloeibaar aardgas, ammoniak en ethanol, en de versnelde invoering van alternatieve aandrijfsystemen zijn nodig om de sector groener te maken.

In 2020 werd de haven van Bordeaux uitgerust met een LNG-aangedreven baggerschip, dat minder energie verbruikt en milieuvriendelijker is dankzij het waterinjectie-baggermechanisme. Krediet:Delphine Trentacosta, auteur verstrekt

Waterstofbrandstof (aanvankelijk 'grijs', nu steeds meer 'groen') is een ander levensvatbaar alternatief op middellange termijn voor vloten die onderhevig zijn aan zware roulatie. Hoewel het project zich momenteel in de beginfase bevindt (met kleine schepen van 60-80 zitplaatsen), zijn er ambitieuzere initiatieven gelanceerd, zoals de Hydrotug-boot in aanbouw voor de haven van Antwerpen.

De komst van stoommachines maakte eind 1800 een einde aan het gebruik van grote door de wind aangedreven tondeuses. Maar technologieën die gebruik maken van de wind kunnen een grote comeback maken, met schepen die zeilen en vliegers gebruiken om het brandstofverbruik te verminderen.

Offshore windturbines, een kansrijke oplossing

Het ontwikkelen van elektrische faciliteiten en technologie is ook essentieel voor de energietransitie, of het nu gaat om geëlektrificeerde kades, het veranderen van havenzeeweringen in energieproducenten of het ontwikkelen van elektrische veerboten die gebruikmaken van zonne-energie, bio-energie of zee-energie.

Naarmate de energietransitie vordert, zullen we zien dat havens van het verbruiken van grote hoeveelheden van een enkele energiebron naar het gebruik van meerdere energiebronnen en elektriciteitsproducenten worden.

In dat opzicht zullen offshore windturbines de Franse kusten de komende jaren ingrijpend veranderen. De eerste locaties zullen in de buurt van havens zijn (met het eerste Franse offshore-windmolenpark met 80 turbines dat in 2022 in Saint-Nazaire wordt gelanceerd). Op middellange termijn is de doelstelling om tegen 2028 een capaciteit van 5,2 tot 6,5 Gigawatt aan offshore windenergie in Frankrijk te bereiken.

Deze technologie brengt een nieuwe levendigheid in havengebieden op zoek naar industriële diversificatie, geoptimaliseerde vastgoedinkomsten en lokale expertise (bouw- en onderhoudsactiviteiten).

Het aanstaande offshore windmolenpark nabij Quai Hermann du Pasquier in de stad Le Havre, dat in 2022 van start gaat, wordt gepresenteerd als het "grootste industriële project voor hernieuwbare energie in Frankrijk" en symboliseert de industriële en energetische transitie van de haven. Bovendien sloot de thermische centrale in dit gebied, die dagelijks 220 ton steenkool gebruikte, na 53 jaar dienst, op 31 maart 2021.

Ten slotte moet worden opgemerkt dat offshore windparken een kans bieden voor havens om hun eigen waterstof te produceren door zeewater te elektrolyseren.

Stad en haven dichter bij elkaar brengen

De energietransitie dwingt overheden om de verbindingen tussen stad en haven te heroverwegen. Ontwikkelingsprojecten gebaseerd op een volledig op olie gebaseerde economie en de geglobaliseerde hausse in het zeecontainervervoer in de tweede helft van de 20e eeuw ontkoppelden stad en haven op elk niveau. Havens werden uit stedelijke omgevingen verwijderd vanwege ruimtegebrek, met enorme industriële havenzones aan de rand van de stad.

Nu wordt deze scheiding in twijfel getrokken, wat de terugkeer van de haven markeert als een ruimte die open staat voor de rest van de stad.

Voor havensteden, waar schepen naast bewoners, industrie, bedrijven en toerisme bestaan, heeft vervuiling burgers ertoe aangezet om in actie te komen. Lokaal milieubewustzijn heeft havens ertoe aangezet om open te staan ​​voor steden, door de ontwikkeling van circulaire economieën en industriële ecologie te bevorderen.

Veel havens hebben energietransitieprojecten gelanceerd om de relatie tussen stad en haven te transformeren. Het havengebied blijkt een uitstekende setting te zijn om nieuwe praktijken uit te proberen die gebaseerd zijn op meer samenwerking tussen lokale spelers.

In La Rochelle bijvoorbeeld boden milieu- en energiekwesties de mogelijkheid om een ​​gezamenlijke, gezamenlijke discussie over de toekomst van het grootstedelijk gebied op gang te brengen. Het La Rochelle Zero Carbon Territory-project, waarbij het grotere stedelijke gebied tegen 2040 CO2-neutraal wil zijn, wordt uitgevoerd door middel van een gecoördineerde planning tussen de stad en de haven. De haven heeft zich gecommitteerd aan initiatieven die de milieu- en energiegerelateerde impact beperken en tegelijkertijd voordelen opleveren voor de lokale economie.

In Le Havre, zoals in Bordeaux en elders, wordt deze verbinding tussen stad en haven versterkt door energiegerelateerde uitdagingen en digitale kansen te combineren.

Dit moet op termijn leiden tot de geboorte van "slimme havensteden" (die "slimme steden" verbinden met de "havens van de toekomst"), voor een "nieuw model voor stedelijke en industriële havengebieden, versmolten door innovatie."

Het dak van de onderzeeërbasis in de haven van La Rochelle werd in 2018 uitgerust met 7.580 zonnepanelen. Credit:Olivier Benoît, auteur verstrekt

Poorten de plaats van moderne energie maken

Hoewel de milieu-uitdaging duidelijk enorm en gecompliceerd is, biedt deze energietransitie ons de mogelijkheid om havens te herinterpreteren als laboratoria en om nieuwe praktijken en technologieën te testen. Voorbeeld:de haven van Rotterdam heeft haar CO2 . verlaagd uitstoot met 27 procent tussen 2016 en 2020.

Havens zijn altijd vitrines geweest van de industriële revolutie, met de komst van stoom, propellers en vervolgens metalen rompen. Ze bevatten vaak de meest recente energiegerelateerde technologie, zoals te zien is op het schilderij van de haven van Le Havre, door Camille Pissarro.

Nu is het aan hen om deze erfenis in leven te houden, als echte toegangspoorten tot een duurzamere en veerkrachtigere economie.