与许多其他行业一样,可持续发展也已成为航运业不可或缺的一部分。各船运公司都在积极研究使用替代推进方式,如液化天然气、甲醇或生物柴油。尽管至今尚未寻得普适之策,但一些航运公司已经开始使用这些更具可持续性的替代推进方式。那么,目前已有哪些替代推进方式?未来我们又可以预见哪些创新与发展?
根据 国际能源署 的数据,2022 年全球航运产生的二氧化碳排放量为 7.06 亿吨。因此,航运业正在深入讨论加快航运脱碳的策略。供应链排放对全球排放量负有重大责任,这是不争的事实。因此,一些承运商愿意加大投入,引入可持续的运输方式,建设更环保的基础设施。解决方案之一是在承运商和参与其他供应链相关方之间建立更气候友好的合作关系,或者改善成本因素。例如,由于可持续燃料的供应有限,其价格仍然居高不下。
赫伯罗特已推出 Ship Green绿色航运解决方案,以应对这一挑战,该方案引领我们向气候友好型航运迈进了坚实的一步。一站式线上服务平台中提供的这项服务通过减少排放,为货物运输提供了更为环保的选择。您可以从三种不同的方案中进行选择,以减少您的货物在海上运输过程中产生的 25%、50% 或 100% 的碳排放。
虽然 Ship Green 绿色航运基于利用以废物或残渣为原料制成的生物柴油,其碳足迹低于传统化石燃料,但还有许多其他的替代推进方式:
LNG 是液化天然气的缩写。与传统的柴油燃料船相比,使用液化天然气推进的船舶可以大大减少二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳的排放,这使得液化天然气成为该行业中颇具吸引力的替代燃料。当天然气经过压缩而非液化处理时,便成为了压缩天然气,简称 CNG。与需要较大储存空间的液化天然气相比,压缩天然气更适合小型船舶。
部分汽车制造商已经将氢能作为汽车发动机的清洁能源,以此作为电动汽车之外的另一种选择。对于航运业而言,氢动力燃料电池亦是一个可行之选。通过水的电解作用,可以轻松生产出清洁氢能。有趣的是,这种类型的发动机排放的是可饮用水。
首批氢能动力船舶之一是日本川崎重工 (Kawasaki Heavy Industries) 打造的 “水素前沿”(Suiso Frontier) 号(“水素”在日语中意为“氢”,因此非常贴切)。 它于 2020 年投入使用,并于 2022 年完成了前往澳大利亚的首次国际航行。我们的目标是在 2030 至 2040 年间推出可行的商业航线,届时将有更多以氢能为动力的船舶加入航运队伍。
甲醇燃料船舶也被视为生物柴油船舶的一种优良替代品。 首艘双燃料甲醇动力油轮于 2016 年建造。 虽然甲醇在发动机中燃烧时会直接排放二氧化碳和其他污染物,但其排放量明显少于使用生物柴油的发动机。在考虑甲醇作为船舶发动机燃料的方案时,甲醇的生产过程同样关键。这与生产甲醇所用的天然气来源密切相关。例如,灰色和棕色甲醇是用化石燃料原料制成的。而蓝色甲醇以及更具有碳中和性的甲醇,则是利用捕获的碳、可再生电力或绿色氢气而非天然气生产的。
2023 年 11 月,世界上第一艘以清洁氨气为动力的集装箱货轮“雅拉艾德”(Yara Eyde) 号扬帆起航。该船预计将在挪威和德国之间实现零排放航行,往来于奥斯陆 (Oslo)、波什格伦 (Porsgrunn)、汉堡 (Hamburg) 及不来梅哈芬 (Bremerhaven) 等港口。相较于生物柴油,氨气在分子结构中不含碳元素,故其燃烧过程不会产生二氧化碳。同时,氨气的能量密度与甲醇接近,却因冷却需求较低而优于氢气。氨气可通过氢气合成,其合成过程所需的能量投入少于甲醇或电子甲烷。正因这些特性,氨气的生产成本比前面提到的其他零排放燃料更低。
首艘完全自主的电动船舶同样来自雅拉公司,该船于 2021 年 11 月开始航行。这艘船名为 i“雅拉·比尔克兰”(Yara Birkeland) 号。 它全长约 80 米,可节省 40,000 次卡车运输,相当于每年减少 1,000 吨二氧化碳排放。该船主要负责港口间的肥料运输任务。然而,它并非近年来唯一一艘电动船舶的代表。2023 年 8 月,中国最大的全电动船舶出海。根据拥有该船的航运公司中远海运 (Cosco) 的说法,它每天能够减少 32 吨的二氧化碳排放。此外,据说它能够连续航行 1000 千米,这得益于其 36 个电池集装箱。这些电池仅占用了 5% 的载货能力,为其他货物留出了足够的空间。因此,该船能够运输多达 700 个货运集装箱。
追溯航运之源:货轮利用风力航行已有数百年历史,未来亦可能继续大面积推广。2021 年 12 月,空客旗下公司 Airseas 开始测试一艘部分由风力推进的集装箱船。 为此,工程师们开发了一种高空风帆,悬挂于大约 200 米的高度,当强劲的风力足以带动船只前进时,便能将其与船体相连。因此,该船并非完全依赖风力,仅在风力充沛时才会启用风动系统。这一创新尝试的目标是减少约 20% 的燃料消耗。同时,该船的转向系统预计将实现近乎完全的自动化,使其接近于自主航行。
随着技术的发展,一些船舶也被设计为能够使用多种替代推进方式。例如,混合动力系统将电动机、柴油机、发动机和电池结合在一起,以优化能源的使用。这些不同推进方式的组合,为航运业面临的挑战提供了解决方案。事实上,我们海域中的多数船舶已经采用了半混合动力技术,通过使用半电动的柴油发动机,有效节约了柴油的使用,同时减少了排放。
如前所述,迄今为止,替代推进方式的主要不足之处在于成本问题。然而,随着全球变暖的加速,特别是大型企业需提交其环境、社会与治理 (ESG) 评级报告——其中可持续性是 ESG 的一个重要组成部分,航运企业必须审慎评估,并探索对替代推进方式的投资可能性。如上所述,这些替代推进方式的益处显而易见——有些能够减少二氧化碳排放,而有些则能够完全实现零排放。
细观替代推进方式的清单,我们不难发现,众多旨在减少航运业排放的解决方案正逐渐浮现。其中一些方案,长远来看,甚至能够节约成本。尽管部分方案尚处于试验阶段,但已有部分已经成功落地,并成为供应链中不可或缺的一环。未来哪些替代推进方式将在货物航运领域发挥关键作用,尚需时间的检验。不过,赫伯罗特已承诺要在减少二氧化碳排放 方面发挥重要作用,并已通过Ship Green 绿色航运等解决方案,以及进一步测试帆船等替代推进方式的计划,朝着这些目标扬帆起航。