海洋航运业碳减排的五种方法

2019-3-1 14:21 来源: 碳测 |作者: Paul Gilbert

一场航运业峰会正在研究如何按照《巴黎协定》减少其在全球温室气体排放中的份额,但问题并不在于缺乏低碳技术。

文: Paul Gilbert     译:Finn
本文基于CC-BY-NC协议,由碳测发布


去年国际海事组织(IMO)在伦敦召开了第72届海洋环境保护委员会会议,旨在寻求航运业减少排放的有效策略。会议开始充满了希望,但会中却争议不断。

面对减排的挑战,航运业反应不一。马绍尔群岛呼吁到2035年实现100%的减排,欧盟希望到2050年实现70%至100%的减排,而一些国家(包括印度和沙特阿拉伯)则提出不设置排放上限的要求。会议似乎最终达成了到2050年将航运业的温室气体排放量在2008年的基础上减少50%的战略目标,但许多人也表达了行业后续减排进展不足的担心。

此前的分析表明,除非在短期内实现根本的改变,否则该行业内实现大幅减排将极具挑战性。

可行方法

那么,在短期内该行业能做些什么来迅速减少排放呢?工业界和学术界已经对许多技术措施和操作改进进行了研究。有五个可行的方法,它们不一定相互排斥,可以帮助该行业减少排放。

包括慢速航行(船舶慢速航行以大幅降低燃料消耗)在内的操作措施和航线优化。

渐进式措施(主要是短期措施)会对航运业带来一定程度的改进,但每艘船最多可减少5%的排放。这些包括改进船体设计,螺旋桨优化和余热回收。

可再生能源——特别是利用风力辅助推进的能源。案例包括嘉吉公司和韦塞尔斯公司的风筝系统试验工作,以及Enercon公司和Norsepower公司在船舶上安装不同转子设计的经验。

通过使用电池和岸电来储存能量(当船舶停泊在岸边时,在其主、辅发动机关闭的情况下向该船舶提供电力的过程)。这将使该行业能够依靠低碳电网获得电力,从而实现去碳化。

将航行动力燃料转换为低碳燃料。

燃料选择是关键

上述措施中争论最激烈的无疑是动力燃料的选择。由于热议的气候变化以及含硫量高的重燃油使用的历史遗留问题,该行业正处于未来燃料选择的关键时期。

2018年2月,一艘油轮在俄罗斯纳霍德卡为一艘集装箱船加油。Shutterstock/VladSV

对当地周边污染物的监管意味着,未来重油的使用将不可持续。海洋环境保护委员会也在就航运燃料中含硫量的限制问题进行单独讨论。此外,海洋环境保护委员会也在努力对气候变化采取更严格的措施,这意味着重油、柴油和液化天然气都将不可行。尽管业内许多人认为,液化天然气是实现上述两种愿望的最可行燃料,但情况并非如此。

由于要全面了解对环境的影响,因此考虑整个生命周期排放就显得非常重要,而不仅仅是考虑燃料燃烧过程中释放的排放。这些“上游”排放包括了与生产制造、分销、使用和处置船运替代燃料相关的排放。如果不考虑这些更宽范围的排放,就可能在任何替代燃料的真实排放处罚方面误导行业和政策

廷德尔曼彻斯特大学开展的一项研究评估了与传统燃料相关的航运业上游以及生产中的污染物和温室气体排放,以及截至2050年航运业可能的替代燃料。评估的燃料包括重油、柴油、液化天然气、氢(含或不含碳捕获和储存)、可再生氢、甲醇、植物油、生物柴油和生物液化天然气。

尽管海洋环境保护委员会在温室气体排放问题上达成的协议比预期弱,但研究仍然表明,目前还没有广泛可用的燃料能够同时满足低碳和低污染物排放的要求。因此,得出的结论与当前该行业应投资液化天然气的方向并不一致。

如果该行业采用氢或其它合成燃料,则完全取决于燃料生产过程中所需能源的脱碳,以确保温室气体排放的绝对减少。广泛采用碳捕获和储存技术也很重要,但该类技术在商业操作上还远不能成为现实。同样,采用生物来源的燃料也是一种减排手段,但必须确保上游排放--特别是随着生物质增长而造成的土地利用变化--不会在更大层面上影响潜在减排。

展望未来,如果航运业希望实现海洋环境保护委员会的目标,关键性的难点就是降低燃料生命周期中各阶段的排放。解决这些难点的方法也许超出了航运部门的范围。
由于减少温室气体排放的迫切性更具挑战,因此确保任何短期措施都不影响低碳燃料的潜在运用就显得非常重要。特别是考虑到船舶的较长寿命以及燃料供应基础设施,为了实现减少温室气体排放的目标,需要考虑全生命周期排放。

Paul Gilbert:曼彻斯特大学缓解气候变化高级讲师

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