Може ли корабоплаването най-накрая да се отдалечи от изкопаемите горива?

Електрическите кораби, водородът, „въздушното смазване“ и дори добрата стара вятърна енергия намаляват емисиите, но активистите казват, че истинската промяна ще „отнеме смелост“

Пътническият ферибот MV Sea Change трябва този месец да направи своето първо пътуване през залива на Сан Франциско. Но това няма да е обичайното едночасово пъшкане за 75-те пътници, пътуващи на север до Валехо, Калифорния. Гостите може да забележат колко тих е двигателят – и дори биха могли да изпият емисиите, които отделя.

Това е така, защото MV Sea Change е първият търговски ферибот, който не се задвижва от обичайния дизелов двигател, а изцяло от водород. Единственото му излъчване е чиста вода.

Проектът е пилотен като част от мисията на Службата за спешен транспорт на вода в района на залива на Сан Франциско за постепенно премахване на дизеловите фериботи до 2035 г. „Ние искаме да бъдем катализатор за еволюцията на тази технология“, казва Шеймъс Мърфи, директор на органа изпълнителен директор.

Нисковъглеродното корабоплаване прави вълни в морския сектор. През май, например, Future Proof Shipping пусна вътрешен контейнеровоз, задвижван с водород, който превозва товари между Холандия и Белгия няколко пъти седмично. Компанията изчислява, че това ще намали 2000 тона CO2 годишно, които дизеловите двигатели биха отделили.

Човек протяга ръце, за да задържи едната страна на голям цилиндричен стоманен резервоар, който е около два пъти по-висок от него

Зак Тейлър, вицепрезидент по инженерството в Gloyer-Taylor Laboratories, с резервоара за съхранение на водород, който сега се разработва в САЩ. Снимка: GTL

Потенциалните ползи от по-чистото корабоплаване до океаните и извънредната климатична ситуация са огромни. Корабоплаването представлява близо 3% от общите глобални емисии на парникови газове, според проучване, публикувано през 2020 г. от Международната морска организация. Конвенционалните двигатели също отделят частици, които замърсяват въздуха и водата, докато шумът от корабоплаването нарушава морската дива природа – предизвиквайки хроничен стрес например в северноатлантическите гладки китове.

Корабоплаването вече се опитва да намали разхода на гориво, макар и по много скромни начини. Повече от 20 търговски товарни кораба използват вятърна енергия, за да намалят потреблението на гориво. Но това е нищожна част от повече от 50 000 търговски кораба, плаващи по световните морета, а метеорологичните условия са твърде непредвидими и непостоянни, за да направят транспорта изцяло задвижван от вятъра.

Някои дизелови кораби използват въздушно смазване, за да намалят триенето между морето и корпуса, като създават килим от малки мехурчета върху плоската основа на кораба, което води до умерено намаляване на разхода на гориво и емисиите на парникови газове.

Водородът е едно от най-обещаващите алтернативни горива за декарбонизиране на корабоплаването, тъй като е леко и превозните средства могат да изминат дълъг път без презареждане, според Джейкъб Армстронг, мениджър за устойчиво корабоплаване в базирания в Брюксел мозъчен тръст Transport and Environment.

Близо половината (43%) от всички пътувания, извършени по най-дългия корабен коридор между Китай и САЩ, могат да бъдат захранвани с водород, без да се добавя капацитет за гориво или допълнителни посещения в пристанища, според Международния съвет за чист транспорт. Нещо повече, 99% от пътуванията по маршрута могат да бъдат задвижвани с водород с някои адаптации – или чрез замяна на 5% от товарното пространство, където е възможно, с повече водородно гориво, или чрез добавяне на едно посещение в пристанището за зареждане с гориво по маршрута.

Въпреки това, водородът не е магически куршум. Въпреки че може да няма вредни емисии, производството му е енергоемко, тъй като в момента се произвежда предимно от изкопаеми горива. Има по-чисти варианти, като например „зелен“ водород – извлечен от вода чрез електролиза (или пускане на електричество от възобновяеми източници през водни молекули, за да ги раздели) – но това все още не се използва широко.

Освен това съхраняването на водород е предизвикателство. Необходими са контейнери под високо налягане, за да се съхранява като газ; ако е в течна форма, водородът изисква изключително ниски (криогенни) температури, тъй като точката му на кипене е -252.8C (-423F). Лек, но здрав резервоар се проектира в САЩ от разработчика на водородни горивни клетки HyPoint и производителя на резервоари Gloyer-Taylor Laboratories за използване в авиацията и корабоплаването. Норвежката фирма Marine Service Noord също проектира тръби с двойни стени, които могат да се използват в системи за съхранение на водород под налягане.

Държавата е тази, която води и така се случват промените

Джейкъб Армстронг, борец за устойчиво корабоплаване

За по-къси разстояния електрификацията може да стане по-масова от водорода, особено след като батериите стават по-малки и цените падат. „В рамките на корабоплаването на къси разстояния смятам, че фериботите с батерии ще бъдат доминиращи през следващите пет до 10 години“, казва Хенрик Хагбарт Микелсен, майстор моряк и старши преподавател във военноморската академия Marstal в Дания.

Само в Европа 696 ферибота работят в открити морски води по маршрути, по-малки от 22 морски мили (41 км) и те лесно могат да бъдат заменени с електрически плавателни съдове, според Микелсен.

Norled, фериботен оператор в Норвегия, пусна на вода първия пътнически кораб, работещ с батерии и витло, през 2015 г. и сега управлява около 80 електрически ферибота. „Норвегия [има] отличен политически пейзаж [за приемане на електрически плавателни съдове] … Те са на път да декарбонизират по-голямата част от своя [фериботен] флот през следващите 10 години“, казва Армстронг.

От 2026 г. всички кораби, посещаващи норвежките фиорди на ЮНЕСКО за световно наследство, ще трябва да бъдат с нулеви емисии, добавя той. „Така че сега круизните компании, които традиционно изостават, са инвестирали в батерии и водородни технологии. Държавата е тази, която води и така се случват промените.“

Viking Cruises, например, проектира кораби, задвижвани с водород, докато норвежката фирма Hurtigruten е преминала към използване на хибридна технология с батерии.

По същия начин в южна Дания напълно електрически ферибот, наречен Ellen, превозва пътници и превозни средства по маршрут от 22 морски мили на ден между островите Ærø и Als. Този плавателен съд, за проектирането на който Микелсен помогна, е изминал 51 морски мили с едно зареждане.

„Ellen работи с приблизително 24% по-ниска цена в сравнение с нов дизелов ферибот… тъй като електрическите решения са по-леки и много по-енергийно ефективни от конвенционалните дизелови системи“, казва Ерик Алстрьом, президент на Danfoss Power Solutions, компания, която проектира части от Ellen.

Фериботите също имат предимство пред автомобилите, когато става въпрос за инфраструктура за зареждане. Фериботите по разписание са по-лесни за управление от пътуванията по шосе, твърди Алстрьом. „Знаем точно колко мощност ще е необходима, така че отляво можете да изчислите колко време трябва да зареждате и това може да бъде включено в графика.“

Ellen, ферибот с изцяло електрическо задвижване, превозва автомобили и пътници между островите в южна Дания. Снимка: Soren Lund Hviid/Alamy

Това обаче изисква инвестиции в местна инфраструктура за зареждане, използваща възобновяеми източници на електроенергия – и това, казва той, „изисква смелост от местното правителство“.

Набирането на суровини за производството на електрически батерии е важно съображение за това колко екологична е наистина технологията. Европейското законодателство „изглежда добре“ по отношение на насърчаването на надлежната проверка по веригата на доставки, казва Армстронг, особено около отговорния добив на литий от Чили и никел от Индонезия.

Камион пристига, за да вземе транспортен контейнер близо до плавателни съдове на пристанището на Лос Анджелис

Въздействието на корабоплаването върху климата под все по-голямо внимание преди ключова среща

Целта до 2050 г. е „определено реалистична“ за внедряване на чисто корабоплаване в световен мащаб, според Армстронг, който обяснява, че Европа е движещата сила на прехода. „След като ЕС като регион излезе на първо място, тогава ще видим Южна Корея, Америка, Япония да вървят следващите и ще има ефект на доминото.“

Краткосрочните решения ще включват различни комбинации от технологии, добавя той – например комбинация от дизел и водород за средно големи кораби. Но потенциалните ползи са огромни: „Преминаването към чисти горива ще има ясна, категорична полза за нашето здраве и здравето на океанската екосистема.“