science >> Wetenschap >  >> Natuur

Waarom het koolstofvrij maken van zeevervoer misschien niet van een leien dakje gaat?

Om het zeevervoer koolstofarm te maken, is een grote verschuiving naar alternatieve brandstoffen nodig. Krediet:Shutterstock

ongeveer 60, 000 koopvaardijschepen bevaren de wereldzeeën, inclusief containerschepen, olietankers en droge bulkcarriers beladen met alles van graan tot kolen. De meeste werken op koolstofrijke brandstoffen zoals zware diesel, en hun uitstoot heeft negatieve gevolgen voor het milieu, schadelijk zijn voor de menselijke gezondheid en bijdragen aan de opwarming van de aarde.

Vorig jaar, de Internationale Maritieme Organisatie (IMO), een VN-agentschap dat verantwoordelijk is voor de milieueffecten van schepen, ambitieuze doelstellingen vastgesteld om de uitstoot van broeikasgassen (BKG) door de zeescheepvaart te verminderen. Het IMO-plan regelt de kooldioxide-emissies van schepen en vereist dat rederijen hun BKG-emissies halveren, gebaseerd op het niveau van 2008 tegen 2050.

Ambtenaren van de commissie voor de bescherming van het mariene milieu van de IMO kwamen deze week in Londen bijeen om de bijdrage van de scheepvaartsector aan klimaatverandering te bespreken. Het vaststellen van resoluties om de bestaande toezeggingen en referentiekaders voor een vierde IMO GHG-studie te herbevestigen, stond hoog op de agenda.

Maar het koolstofarm maken van het zeevervoer vormt een grote uitdaging die een revolutionaire verschuiving naar alternatieve hernieuwbare brandstoffen vereist.

Vraag naar verzending zal naar verwachting toenemen

Scheepvaart is verantwoordelijk voor ongeveer drie procent van de wereldwijde broeikasgasemissies, produceren ongeveer dezelfde hoeveelheid als Duitsland of Brazilië jaarlijks doen. Scheepvaartemissies vallen niet onder het klimaatakkoord van Parijs, omdat ze niet aan één land kunnen worden toegeschreven.

Zeevaart is veel efficiënter dan verzending per vrachtwagen, spoor of lucht, en is verantwoordelijk voor het dagelijks verplaatsen van meer dan 80 procent van de verhandelde goederen (in gewicht) ter waarde van miljarden dollars. De vraag naar scheepvaart groeit snel en kan tegen 2050 maar liefst 17 procent van de wereldwijde uitstoot veroorzaken, indien niet verzacht. Om de doelstellingen van het akkoord van Parijs te halen, scheepvaartemissies moeten worden gereguleerd.

Naast haar langetermijnstrategie om de uitstoot van broeikasgassen tegen 2050 met 50 procent te verminderen, de ambitieuze IMO-strategie omvat maatregelen op korte en middellange termijn, hoewel de details nog niet zijn beslist. Tussen 2018 en 2023 zouden kortetermijnmaatregelen kunnen worden afgerond en goedgekeurd; maatregelen op middellange termijn, tussen 2023 en 2030; en langetermijnmaatregelen om de uitstoot van broeikasgassen te halveren, na 2030. Het uiteindelijke doel van de IMO is om de zeescheepvaart volledig koolstofarm te maken.

Langzaam stomen niet de weg vooruit

De scheepvaart heeft al moeite om zich aan te passen aan de IMO-doelstellingen. Koolstofarme of koolstofvrije voortstuwingstechnologieën zijn niet algemeen beschikbaar. De snel naderende deadline voor het implementeren van emissiereductiemaatregelen op korte termijn heeft ertoe geleid dat scheepvaartmaatschappijen de manier waarop schepen worden geëxploiteerd hebben veranderd, bijvoorbeeld door de snelheid van het schip te verminderen, ook wel "langzaam stomen" genoemd.

Langzaam stomen is de meest effectieve manier om de uitstoot van broeikasgassen door schepen op korte termijn te verminderen, maar het is nauwelijks een zilveren kogel voor emissies. Langzaam stomen vermindert het brandstofverbruik aanzienlijk, maar de langere reistijden leiden tot hogere bedrijfskosten, verzekerings- en arbeidskosten die gepaard gaan met het exploiteren van een groter aantal schepen op een bepaald moment.

Onderzoekers hebben kritiek geuit op de slow-stoombenadering omdat deze niet strookt met de uiteindelijke emissiedoelstellingen van de IMO om de zeescheepvaart volledig koolstofarm te maken

Een schip manoeuvreert de haven uit bij Marseille, Frankrijk in 2007. Credit:Roberto Venturini/wikipedia, CC BY

Uitdagingen met alternatieve brandstoffen

Momenteel, het grootste deel van de wereldwijde scheepvaartvloot, ongeveer 60, 000 schepen, vertrouwt op diesel — slechts 600 schepen gebruiken alternatieve brandstoffen. Het is duidelijk dat de sector de invoering van koolstofarme brandstoffen moet versnellen.

Alternatieve koolstofarme brandstoffen zijn onder meer vloeibaar aardgas (LNG), biobrandstoffen, batterijen, wind, nucleaire en waterstof-brandstofcelsystemen zonder uitstoot. Een schip op zonne-energie is momenteel in ontwikkeling.

In tegenstelling tot conventionele brandstoffen zoals zware stookolie en diesel die in de zeevaart worden gebruikt, LNG produceert 15 tot 29 procent minder koolstofdioxide. Het produceert ook minder zwaveloxiden, fijnstof en stikstofoxide, die de luchtvervuiling en de bedreiging voor de menselijke gezondheid vermindert.

Tegen 2030, 10 procent van de wereldwijde scheepvaartvloot zal worden aangedreven door LNG. Echter, overstappen op LNG-verbranding is niet zonder risico's. De extractie, verwerking en transport van aardgas veroorzaakt lekkage en uitstoot van broeikasgassen, en LNG is gebaseerd op koolstof, waardoor het een overgangsbrandstof wordt.

Het overschakelen van de rest van de wereldwijde vloot naar andere koolstofarme brandstofalternatieven zal worden gedreven door marktgebaseerde strategieën, zoals belastingen of heffingen op zware stookolie en diesel. Echter, er is nog een lange weg te gaan om de doelstellingen voor 2050 te halen.

Opkomende economieën spelen ook een rol bij het terugdringen van emissies in de zeescheepvaart. China, bijvoorbeeld, wijdverbreide laadstations aan land heeft geïmplementeerd en tegen 2020 over 500 walstroomunits zal beschikken om schepen in staat te stellen hun motoren uit te zetten en lokale elektriciteit te gebruiken voor koeling, lichten en andere apparatuur in het dock. Dit is met name effectief bij het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen wanneer het wordt aangedreven door hernieuwbare energiebronnen. Het land heeft ook lokale stimuleringsprogramma's gelanceerd om de scheepvaartindustrie aan te moedigen meer gebruik te maken van hernieuwbare energiebronnen.

Volle vaart vooruit

Er is niet één wondermiddel om de uitstoot van broeikasgassen door de zeescheepvaart te helpen verminderen. Om de IMO-doelstellingen voor de reductie van broeikasgasemissies te bereiken, moeten alle belanghebbenden, inclusief scheepseigenaren, scheepsbouwers, regeringen, industrie en onderzoekers, om de zeescheepvaartindustrie te helpen bij de overgang naar wijdverbreid gebruik van meerdere technologieën voor hernieuwbare brandstoffen.

Aangezien de zeescheepvaart voor steeds grotere uitdagingen staat om de milieueffecten, zoals onderwatergeluid, te verminderen, scheepsaanvallen op walvissen en ballastwater en luchtvervuiling, deze IMO-doelstellingen voor de vermindering van de BKG-emissies zullen nog een regelgevende hindernis zijn om mee te worstelen.

Hoewel 2050 nog 30 jaar verwijderd is, de gemiddelde levensduur van een schip is ongeveer hetzelfde, dus we hebben nog een lange weg te gaan. We moeten bestaande vloten die niet aan de IMO-normen voor 2050 zouden voldoen, geleidelijk afbouwen en zo snel mogelijk vervangen door nieuwe schepen die worden aangedreven door koolstofarme brandstoffen.

Het is misschien niet van een leien dakje, maar de zeescheepvaartsector moet op koers blijven door de invoering van koolstofarme brandstoffen te versnellen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.