Elektryfikacja transportu morskiego może być opłacalna już w połowie kolejnej dekady

Elektryfikacja transportu morskiego to olbrzymie wyzwanie

Elektryfikacja transportu to olbrzymie wyzwanie i bynajmniej nie chodzi tu tylko o transport drogowy. Specjaliści z wielu dziedzin pracują również nad stworzeniem sprawnego i opłacalnego elektrycznego transportu morskiego. Zadanie nie jest łatwe, bowiem statki pasażerskie czy towarowe są olbrzymie i podróżują na długie dystanse, a ocean nie jest miejscem, w którym co kilkadziesiąt kilometrów można postawić stację ładowania. Jak jednak wskazują badania naukowców z Lawrence Berkeley National Laboratory przy odpowiednim podejściu przejście amerykańskiego transportu morskiego na zasilanie całkowicie elektrycznie może być opłacalne już w 2035 roku.

Transport morski odpowiada za około 3% emisji gazów cieplarnianych z sektora transportu w Stanach Zjednoczonych, co czyni go ważnym celem dekarbonizacji. Elektryfikacja statków jest jednak bardziej skomplikowana niż elektryfikacja samochodów, zarówno z perspektywy technologicznej, jak i rynkowej. Statki to o wiele większe inwestycje niż samochody, a ich żywotność wynosi zazwyczaj kilkadziesiąt lat. Choć rozwój technologii bateryjnej zwiększył zasięgi pojazdów elektrycznych, waga i zasięg statków nadal stanowią ogromne wyzwanie.

Naukowcy z Berkeley Lab postanowili sprawdzić, czy elektryfikacja statków rzeczywiście jest niewykonalna. Badania koncentrowały się na jednostkach pod amerykańską banderą o tonażu poniżej 1000 ton, do których zaliczają się przede wszystkim statki pasażerskie oraz trzy rodzaje holowników. Spośród 6323 analizowanych jednostek, 2722 miały wystarczającą ilość danych z systemu śledzenia AIS (Automatic Identification System), aby móc ocenić wzorce i długość rejsów. Jakie wnioski wyciągnęli badacze z analizy?

Olbrzymia redukcja kosztów przy pewnych założeniach

Wyniki badań pokazały, że wykluczenie jedynie 1% najdłuższych rejsów czyni elektryfikację statków znacznie bardziej wykonalną. W takiej konfiguracji baterie mogłyby być mniejsze nawet o dwie trzecie, a w przypadku statków pasażerskich aż o 85%. Redukcja emisji zależy również od tego, jakie są źródła energii elektrycznej wykorzystywanej do ładowania statków. Opracowane przez naukowców scenariusze zakładały utrzymanie status quo, dekarbonizację 95% energii elektrycznej do 2050 roku oraz bardziej agresywną dekarbonizację na poziomie 95% już do 2035 roku. W tym ostatnim scenariuszu elektryfikacja mogłaby zredukować emisje CO2 o 73% w 2035 roku.

Badacze oszacowali również cenę elektryfikacji, porównując koszty eksploatacji statków elektrycznych i z silnikami spalinowymi. Analizy obejmowały opłaty za paliwo, obsługę, emisje oraz wartość „drugiego życia” baterii po ich pierwotnym wykorzystaniu. W scenariuszu z dekarbonizacją energii do 2035 roku możliwe byłoby efektywne kosztowo zelektryfikowanie nawet 85% statków, pokrywających 99% rocznych rejsów.

Co z ładowaniem?

Badanie obejmowało także zapotrzebowanie na energię do ładowania morskich pojazdów. Jak wynika z analizy około połowa hubów mogłaby być skoncentrowana w 20 amerykańskich portach, takich jak Nowy Jork, Nowy Orlean czy Houston. Skoncentrowanie inwestycji infrastrukturalnych w tych portach może znacznie ułatwić proces elektryfikacji jednostek pływających. W analizie wzięto też pod uwagę różne opcje logistyczne związane z elektrycznymi jednostkami, takie jak przenoszenie towaru z jednego statku na drugi podczas procesu transportowego. Takie przedsięwzięcie oczywiście zwiększa potencjalne koszty przewozu, jednak sprawia, że na trasy mogą być wysyłane tańsze jednostki przystosowane do mniejszych dystansów.

"Nasza analiza to kluczowy pierwszy krok w zrozumieniu opcji elektryfikacji statków na baterie" – powiedział Won Young Park, główny autor badania. Wyniki te mogą stanowić podstawę dla przyszłych badań oraz inicjatyw politycznych i gospodarczych.

Elektryfikacja statków nie jest prostym przedsięwzięciem, jednak postępy w technologii bateryjnej, optymalizacja operacyjna oraz rozwój czystszych źródeł energii elektrycznej sprawiają, że przyszłość bezemisyjnego transportu morskiego wydaje się być w zasięgu ręki. Odpowiednie planowanie inwestycji oraz wsparcie polityczne mogą przyspieszyć ten proces, prowadząc do bardziej zrównoważonego sektora żeglugi.

Źródła: techxplore.com, nature.com