Co napędza transport morski? Ekologiczne alternatywy dziś i jutro

Transport jest nierozerwalnie związany z paliwami i innymi metodami zasilania. W ostatnich latach w niemal wszystkich dziedzinach życia jeszcze wyraźniejsze stało się dążenie do wdrażania rozwiązań ekologicznych, nie powinien więc dziwić fakt, iż nie ominęło to także spedycji. Jakie alternatywy można zatem przyjąć i które już są dostępne? To pole dla wielu badań i innowacji, którym warto się przyjrzeć.

Skala transportu morskiego

Drogą morską odbywa się ok. 90 % światowego handlu. Można tak transportować niemal wszystko, nawet ogromne, ponadgabarytowe konstrukcje, których nie dałoby się umieścić na pokładzie samolotu czy w pojeździe. To również sposób, który zapewnia bezpieczne dotarcie towarów z punktu A do B – także tych wyjątkowo podatnych na uszkodzenia, wrażliwych czy w różnym stanie skupienia.

Dane z polskich portów

Branża morska to obszar, w którym operuje się naprawdę ogromnymi liczbami. Przykładowo:

• w polskich portach w 2023 roku odnotowano 135,9 mln ton obrotów ładunkowych (wzrost o 14,3% rok do roku),
• krajowy obrót morski wyniósł 3,5 mln ton (spadek o 31,4% rok do roku),
• międzynarodowy obrót morski – 132,5 mln ton (wzrost o 16,3% w stosunku do 2022 r.),
• na koniec 2023 roku 15,9% morskiej floty transportowej pływało pod polską banderą.

Paliwo – główne źródło emisji

Mówiąc o dostarczaniu dóbr drogą morską, automatycznie mamy na myśli ogromne jednostki spalające znaczne ilości paliwa. Biorąc pod uwagę ich liczbę oraz fakt, że przez lata dominowało HFSO (wysokosiarkowe paliwo olejowe), nietrudno stwierdzić, że skala emisji jest znacząca.

Wystarczy spojrzeć do ubiegłorocznych sprawozdań, aby zobaczyć, że – pomimo wysokiej efektywności energetycznej – transport morski pozostaje głównym źródłem emisji gazów cieplarnianych, i że emisja ta nadal rośnie.

Emisyjność w dół – inicjatywy i regulacje

Na przestrzeni ostatnich lat w transporcie morskim coraz wyraźniej rysowało się dążenie do wprowadzania ekologicznych wariantów. Sam początek 2020 roku przyniósł – decyzją Międzynarodowej Organizacji Morskiej (IMO) – ograniczenie dopuszczalnego limitu zawartości siarki w paliwach, którymi napędzane są statki: z 3,5% do 0,5%. Rozwiązaniem dla jednostek stało się stosowanie paliw o niskiej zawartości tego związku, alternatywnych mieszanek lub specjalnych technologii służących redukcji emisji.

W roku 2023, podczas posiedzenia Komitetu Ochrony Środowiska Morskiego (MEPC 80), państwa członkowskie IMO przyjęły strategię dotyczącą redukcji emisji gazów cieplarnianych ze statków. Zakłada ona:

• osiągnięcie zerowej emisji gazów cieplarnianych do roku 2050,
• punkty kontrolne wyznaczone na lata 2030 i 2040,
• zobowiązanie do stosowania paliw o zerowej lub niemal zerowej emisji.

To nie jedyne ustalenia kierujące branżę morską w kierunku dekarbonizacji. Inne pojawiały się jeszcze przed wspomnianym 2020, nie były jednak aż tak wyraźnym początkiem intensywnych zmian i związanych z nimi wyzwań.

Warto tutaj wspomnieć także o części unijnego pakietu “Fit for 55”:

• Rozszerzenie systemu EU ETS (Europejski System Handlu Uprawnieniami do Emisji) na transport morski od początku 2024 roku.
• FuelEU Maritime – rozporządzenie, które obowiązuje od 1 stycznia 2025 roku. Jego celem jest zwiększenie popytu i upowszechnienie stosowania paliw odnawialnych i niskoemisyjnych oraz ograniczenie emisji gazów cieplarnianych z żeglugi, przy jednoczesnej ochronie płynności ruchu morskiego i niedopuszczaniu do zakłóceń na rynku wewnętrznym.

Przypomnijmy, że założeniem pakietu Fit for 55 jest ograniczenie emisji gazów cieplarnianych o co najmniej 55% do 2030 roku (w porównaniu do 1990 r.) oraz osiągnięcie neutralności klimatycznej do roku 2050.

Alternatywne źródła napędu – przegląd rozwiązań

Odchodzimy od szkodzących środowisku paliw, potrzebne więc są inne opcje zapewniające ciągłość procesów. Opcji jest kilka, część z nich, jak np. LFSO,  jest już powszechnie używana, inne są aktualnie testowane (choć zapowiadają się obiecująco).

LNG – skroplony gaz ziemny

LNG, czyli powstający w wyniku skraplania schładzanego do – 162°C gazu ziemnego, składający się w większości z metanu, bezbarwny i bezwonny skroplony gaz ziemny. Jest niskoemisyjną, a do tego już sprawdzoną metodą napędzającą kilkaset jednostek na świecie. Choć wiąże się z nią np. większy koszt budowy statków, to jednak przeważają zalety, takie jak:

• niskie koszty eksploatacji,
• mniejsza objętość,
• możliwość dalekiego transportu w zbiornikach kriogenicznych,
• bezpieczeństwo (w stanie ciekłym nie ulega zapłonowi).

Bio-LNG – ekologiczna alternatywa

Co ciekawe, istnieje także bio-LNG, które, w przeciwieństwie do samego LNG nie należy do paliw kopalnych, ale odnawialnych. Jest uzyskiwany w wyniku skroplenia biogazu, a wyjściowa procesu to zaadniczo czysty metan. Ma tożsame właściwości co jego mniej ekologiczny odpowiednik, nie różni się sposobem stosowania, za to, w dużym stopniu, emisyjnością. Wraz z e-LNG są potencjalnymi opcjami zeroemisyjnymi.

Metanol – paliwo o coraz większym znaczeniu

Metanol to jedna z nowoczesnych opcji, której efektom już możemy się przyglądać. We wrześniu 2023 roku pojawiły się informacje o zwodowaniu i rejsach pierwszego kontenerowca napędzanego tym paliwem – Laura Maersk. Z kolei w styczniu 2024 roku nazwano pierwszą dużą jednostkę tego typu – Ane Maersk, która rozpoczęła służbę w lutym 2024 roku na trasie Azja–Europa.

Jakie są zalety metanolu? Zwraca się tutaj uwagę przede wszystkim na jeszcze większe bezpieczeństwo dla środowiska niż wspomniany wcześniej LNG oraz zalety związane z przechowywaniem i transportem – nie wymaga warunków kriogenicznych, jedynie temperatury pokojowej (jest wówczas cieczą).

Dwie powyższe metody są obecnie najpopularniejszymi dla transportu morskiego. Da się usłyszeć także głosy mówiące o stosowaniu e-metanolu, otrzymywanego z zielonego wodoru oraz biogenicznego CO₂ (neutralność w produkcji i spalaniu).

Zielony amoniak – potencjał w fazie testów

A skoro już przy związkach chemicznych jesteśmy – w dalszym ciągu trwa sprawdzanie możliwości wykorzystania amoniaku. Choć proces ten jest na etapie badań, już można zobaczyć jego efekty, chociażby w postaci projektów czy wreszcie pionierskiego rejsu z udziałem zielonego amoniaku, wykonanego przez Fortescue Green Pioneer.

Wiatr – technologiczny powrót do korzeni

Wiatr (a więc praktycznie powrót do korzeni), choć na razie testowy. W roku 2023 w dziewiczy rejs wyruszył częściowo napędzany siłą wiatru Pyxis Ocean, a już w tym roku takowy odbył Anemos – statek towarowy z napędem żaglowym. Choć realizowane z powodzeniem przez jednostki tego typu kursy mogą napawać nadzieją, warto zwrócić uwagę na fakt, że obecnie jest to wariant raczej pomocniczy niż w pełni alternatywny – jednostki wyposażone w żagle wciąż korzystają z silników.

Wodór – paliwo przyszłości z wyzwaniami

Wodór, czyli rozwiązanie będące jeszcze w początkowej fazie, jednak pożądanej na przyszłość, przede wszystkim ze względu na wysoką dostępność, wydajność czy możliwość znacznego ograniczenia emisyjności – przez wzgląd na brak wytwarzania CO₂ w wyniku spalania oraz pozyskiwanie ze źródeł odnawialnych (choć to tylko jedna, droższa z metod; w przemyśle wykorzystywany jest już wodór otrzymany przy użyciu paliw kopalnych, a zatem znacznie mniej ekologiczny). Choć prawdą jest, że cały cykl życia wodoru może przebiegać bezemisyjnie.

Na początku 2022 ogłoszono uruchomienie i testy wodorowego układu napędowego (HySeas), a na przełomie kolejnych lat pojawiały się informacje o jednostkach stosujących takie rozwiązanie, w tym np. promie wodorowym MF Hydra. Przykładem w materii przewozu ładunków może być kontenerowiec śródlądowy H2 Barge 2, który powstał jako jednostka o napędzie konwencjonalnym, został jednak przerobiony (zbiorniki wodoru, ogniwa paliwowe PEM, akumulatory, elektryczny układ napędowy) i z powodzeniem wykonywał kursy, korzystając już ze wspomnianej, ekologicznej metody.

Korzystanie z napędu wodorowego, pomimo niewątpliwych zalet, wiąże się też z istotnymi wadami. To m.in. wspomniane już koszty, ale także – ze względu na specyfikację materiału – konieczność zastosowania specjalnej infrastruktury do przechowywania czy dystrybucji.

Energia jądrowa – powrót z nowym potencjałem

Ostatnią z alternatywnych metod jest ta, która ma już swoją (i to całkiem długą, bo sięgającą lat 50. i 60. XX w.) historię – a mianowicie energia jądrowa. Były nią napędzane m.in. takie jednostki jak amerykański NS Savannah (10 lat pracy) czy rosyjski, zbudowany w latach 80. Sevmorput, który pozostawał w użytku do początku roku 2024. Podobnie jak NS Savannah, inne jednostki tego typu okazywały się zbyt drogie i skomplikowane w użytku, w związku z czym zostały relatywnie szybko zmodyfikowane na wersje diesel.

Wkraczamy jednak w nową erę. Aktualnie trwają prace nad silnikami IV generacji, wyposażonymi w inne typy chłodziwa, niewymagające użycia wody. Nowoczesne mechanizmy cechuje znacznie większy poziom bezpieczeństwa – w momencie ewentualnego wybuchu są w stanie natychmiast się schłodzić oraz osłonić całość, nie doprowadzając do rozprzestrzeniania się radioaktywnych substancji.

Mechanizm ten ma być jak najbardziej bezawaryjny, a przy tym nie generować odpadów ani emisji. Obecnie pracuje nad nim kilka firm z różnych rejonów świata, a pierwsze testy reaktorów mają rozpocząć się w 2030 r. (2035 – całych statków). Reaktory mają być nie tylko bezpieczniejsze, wydajniejsze i praktycznie bezobsługowe, ale także zajmować znacznie mniej miejsca niż dotychczas, dając tym samym więcej przestrzeni na ładunek cargo. W dalszej perspektywie miałyby także generować niższe koszty niż jednostki o standardowym napędzie. Aspektem, na który również warto zwrócić uwagę, jest dostępność surowca.

Wśród informacji na temat alternatywnych źródeł energii w transporcie morskim można natrafić także na te o biopaliwach pochodzących np. z biomasy. Opcji, jak widać, nie brakuje, a ekologiczna transformacja dzieje się dosłownie na naszych oczach.

Przyszłość na horyzoncie

Zmiany w transporcie morskim dzieją się na naszych oczach – i nie da się ich zatrzymać. LNG, metanol, wodór, a może coś zupełnie nowego? Niezależnie od tego, co ostatecznie zwycięży, jedno jest pewne: branża żeglugowa musi płynąć w kierunku neutralności klimatycznej.

A jeśli Ty chcesz po prostu wiedzieć, że Twój towar dotrze tam, gdzie trzeba – i to możliwie sprawnie – dobrze trafiłeś. Śledzimy te wszystkie zmiany na bieżąco, żebyś Ty nie musiał. Niezależnie od tego, co będzie napędzać statki za 5 czy 15 lat – my wiemy, jak się w tym poruszać.

📩 Masz pytania? Chcesz coś przewieźć? Napisz do nas na sales@seacargoo.com lub skorzystaj z formularza kontaktowego – doradzimy, wycenimy, zorganizujemy transport bez zbędnego zamieszania.

 

Źródła: stat.gov.pl (dane GUS), intermodalnews.pl, portalmorski.pl, gospodarkamorska.pl, prs.pl (Biuletyn Informacyjny nr 11/20230), eur-lex.europa.eu, consilium.europa.eu, pgnig.pl, nafalinauki.pl, pplng.pl, offshore-energy.biz, bbc.com, spectrum.ieee.org, atlas-poland.pl, elektromobilni.pl

 

Opracowanie redakcyjne: Katarzyna Lenda