Drivkrafter för fossilfri sjöfart 2030

Om sjöfarten ska kunna bidra till målet i Parisöverenskommelsen om att jordens uppvärmning ska begränsas till väl under två grader måste fossilfria fartyg, zero emission vessels, vara i drift år 2030 och dessutom stå för en stor del av nybyggnationen i fartygsflottan. I en ny rapport från Lloyds Register och UMAS, University Maritime Advisory Services, studeras drivkrafterna för fossilfria fartyg. Inget av de studerade alternativen når helt upp till rederiernas kravbild vilket innebär att det krävs ändrade lagar och regelverk, såsom högre koldioxidpriser, för att åstadkomma förändring slår rapportförfattarna fast.

I sitt arbete har Lloyds och UMAS intervjuat fartygsägare om vad som krävs för att de ska överväga nollemissionsfartyg och fått svaret att viktigast är att tekniken är tillförlitlig och skalbar. Men fartygets kapitalkostnad bör inte heller öka med mer än 10 procent och koldioxidkostnaden bör inte överstiga 50 USD / ton CO2.

För att testa fartygsägarnas krav har sju olika teknikalternativ och fem olika fartygstyper testats i studien. Studierna har utgått från transocean sjöfart och jämförelsen har skett mot ett referensfartyg med en tvåtaktsmotor och HFO som drivmedel. Referensfartyget har också antagits vara utrustat med en skrubber för att följa reglerna för svavelutsläpp.

De sju teknikalternativen som undersökt är:

  • Elektricitet
  • Hybridväte (kombination vätelagring, batterier, bränsleceller och elmotor)
  • Vätgasdriven bränslecell
  • Vätgasdriven förbränningsmotor (ICE - internal combustion engine)
  • Ammoniakdriven bränslecell
  • Ammoniakdriven förbränningsmotor
  • Biobränsle (som utgås från att ha nollutsläpp över en livscykel)

Studien kommer till slutsatsen att biodrivmedel är den mest lönsamma nollutsläppslösningen, följt av ammoniak och väte i kombination med förbränningsmotorer. Hybridväte och elektriska lösningar är de minst konkurrenskraftiga på grund av stora kapitalkostnader.

För- och nackdelar
Biobränslen har låga kapitalkostnadseffekter för maskin och lagring och låga bränsle- och resekostnader. Men avancerade (t.ex. icke-livsmedelsbaserade) hållbarhetscertifierade biobränslen krävs om biobränsleproduktionen inte ska kollidera med andra mer grundläggande samhällsmål, till exempel produktion av mat till en växande befolkning. Det kan leda till att priserna på avancerade biobränslen stiger till en nivå där bränslet inte längre är konkurrenskraftigt.

När det gäller medellånga transoceana resor bedöms batteritekniken inte vara konkurrenskraftig. Batterier kräver fortfarande betydande utveckling vad gäller prestanda och kostnadsreduktion. Batterier ses dock som en viktig teknik för kort-sjöfart, exempelvis kryssningsfartyg och RoPaxfärjor som bättre kan utnyttja batteriernas låga driftskostnader.

Syntetiska bränslen som väte och ammoniak i kombination med förbränningsmotorer överträffar bränsleceller och elmotorer i studien. Vätgas eller ammoniak som används med bränsleceller kräver dock större lagring ombord, vilket innebär ökad kapitalkostnad och minskat lastutrymme och därmed intäkter.

Av väte och ammoniak är det ammoniak i kombination med en förbränningsmotor som i studien ses som den mest konkurrenskraftiga tekniken. Detta beror på de lägre kapitalkostnaderna i samband med ombordlagring av ammoniak i förhållande till väte. Detta är dock inte konsekvent och väte och ammoniak är utbytbara som de mest konkurrenskraftiga energikällorna, beroende på scenario och fartygstyp.

Slutsatser
I sin slutsats skriver Lloyds och UMA:

"Av den teknik som beaktas är det rimligt att förutse att kostnaderna för konventionella komponenter (t ex förbränningsmotorer, ammoniaklager och biobränslelagring) inte kommer att förändras avsevärt. Kostnaden för bränsleceller, batterier och vätelagring kan dock alla minska betydligt, särskilt om de blir viktiga komponenter i en annan sektors omställning till fossilfrihet, eller om åtgärder som vidtagits under sjöfartens skifte till fossilfrihet hjälper till med utvecklingen av tekniken.

Men i slutändan, när det gäller fartygsägarnas krav (inte mer än 10% kapitalkostnadsökning, konkurrenskraftigt koldioxidpris på $50/ton CO2 och försumbara utsläpp uppströms), har inget av de nollutsläppsalternativ som gåtts igenom, inklusive avancerade biobränslen, helt uppfyllt kriterierna."

Ändrade regelverk
I sitt pressmeddelande skriver Lloyds:

"Trots att ingen av nollemissionsfartygen uppskattas vara mer konkurrenskraftiga än konventionell sjöfart till 2030, utvecklas tekniken snabbt och det är möjligt att klyftan under de kommande tio åren kan minska ytterligare än vad denna undersökning uppskattar. Om klyftan inte överbryggas kan det finnas ett behov av nya regelverk inom en snar framtid, för att driva lönsamheten för nollemissionslösningar jämfört med konventionella fossila bränslen. "

* Sjöfarten ingår inte i Parisavtalet, men Internationella sjöfartsorganisationen IMO ska 2018 på mötet MEPC 72 anta en färdplan för att hantera växthusgaser.