Ngành vận tải biển toàn cầu áp dụng công nghệ mới vì mục tiêu năng lượng xanh

Ngành vận tải biển quốc tế cũng đang có những bước đi tương tự trong những năm gần đây. Các nguồn nhiên liệu sạch hơn - bao gồm metanol, amoniac và gió sẽ được sử dụng tăng lên. Hãng vận tải khổng lồ AP Moller-Maersk của Đan Mạch đã cam kết 2,1 tỷ USD để phát triển các tàu chạy bằng methanol vào năm 2024 để giảm 4% lượng khí thải và có thể mua hệ thống methanol của Blue World cho các đơn đặt hàng trong tương lai. Trong khi đó, các đại gia vận tải biển Trung Quốc COSCO Shipping và China Merchants Group cũng đang tìm kiếm methanol như một nguồn nhiên liệu thay thế.

Từ năm 2018, Tổ chức Hàng hải quốc tế của Liên hợp quốc đặt ra mục tiêu đến năm 2050 sẽ giảm 50% lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu trong lĩnh vực vận tải biển so với mức cơ sở năm 2008. Để đạt được mục tiêu này, tổ chức này đã đưa ra các quy định mới vào năm 2020, giới hạn hàm lượng lưu huỳnh tối đa trong nhiên liệu hàng hải là 0,5%, giảm so với giới hạn trước đó là 3,5%.

Tuy nhiên, theo Cơ quan Năng lượng quốc tế, phát thải từ vận chuyển tiếp tục chiếm khoảng 3% tổng lượng toàn cầu và quỹ đạo hiện tại của ngành có thể không đủ để đạt được mục tiêu bằng không vào năm 2050. Cơ quan này lưu ý trong một báo cáo theo dõi về ngành vận tải biển rằng: Các biện pháp cần thiết lập một khuôn khổ quy định ổn định, lâu dài để thúc đẩy các chủ tàu, nhà khai thác, nhà tài chính và nhà cung cấp nhiên liệu hướng tới việc đầu tư vào sự phát triển nhanh chóng và tiếp thu các công nghệ cần thiết để đạt được sự phát thải bằng không.

Do đó, việc chuyển sang sử dụng nhiên liệu sạch hơn - thay vì tập trung vào việc giảm lượng khí thải từ các hệ thống sử dụng nhiên liệu hóa thạch hiện nay - được coi là cấp thiết, cho thấy tầm quan trọng lớn hơn đối với những đổi mới như Công nghệ thế giới xanh. Điều này đặc biệt đúng đối với các tàu có tổng trọng tải từ 5.000 trở lên, chiếm 85% lượng phát thải khí nhà kính ròng trong ngành. Sử dụng nhiên liệu mới và các công nghệ khử cacbon khác như thu giữ và cô lập cacbon cũng có thể mang lại sự hiệp lực. Ví dụ, cacbon thu được có thể được sử dụng để tạo ra metanol tái tạo.

Nhiên liệu biển thay thế

Giống như metanol, amoniac được sản xuất từ ​​hydro hoặc các nguồn năng lượng sạch bằng cách sử dụng máy điện phân mang lại nhiều hứa hẹn như một loại nhiên liệu thay thế có thể giúp tàu giảm lượng khí thải. Ngoài mật độ năng lượng cao của amoniac, nhiều quốc gia đã có sẵn cơ sở hạ tầng vận chuyển và lưu trữ, điều này có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc áp dụng nhanh chóng. Amoniac vẫn đang trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển công nghệ để ứng dụng trên tàu thủy, nhưng tốc độ đầu tư đang được thu thập.

Vào tháng 8, Cục Hàng hải Mỹ đã phê duyệt giai đoạn đầu cho các tàu và cơ sở hạ tầng chạy bằng khí amoniac, bao gồm cả một thiết kế của tập đoàn đóng tàu khổng lồ Samsung Heavy Industries toàn cầu.

Đầu năm nay, Công ty Amogy có trụ sở tại Mỹ đã huy động được 50 triệu USD để sử dụng amoniac trong pin nhiên liệu, điều này có thể tạo ra lượng khí thải giảm đáng kể hơn nữa. Hydro sạch, thường được sử dụng để sản xuất amoniac và metanol, cũng có tiềm năng, ngay cả khi công nghệ hiện tại chỉ cho phép sử dụng nó cho các tàu nhỏ hơn như phà và thuyền chở khách. Hạn chế về lưu trữ đối với việc đào hầm và nhu cầu trang bị lại hoàn toàn cho các tàu hiện có khiến hydro trở thành nguồn nhiên liệu khối lượng lớn khó có thể xảy ra trong thời gian gần và trung hạn.

Tuy nhiên, nếu thương mại hydro mở rộng trên toàn cầu, với các khu vực như Mỹ Latinh đang hướng tới mục tiêu trở thành nhà xuất khẩu hydro quy mô lớn, có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc đạt được mục tiêu không ròng vào năm 2050. Cũng giống như than đá trở nên thống trị trong vận chuyển trong thế kỷ 19 và dầu mỏ vào thế kỷ 20 nhờ nguồn cung dồi dào, sự gia tăng đáng kể về sự sẵn có của hydro hoặc các sản phẩm phụ của nó - như amoniac hoặc metanol - có thể sẽ cần thiết để định vị nó như một nhiên liệu xanh khả thi cho ngành vận tải biển toàn cầu.

Ví dụ, nguồn cung cấp khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) dồi dào đã giúp khí đốt thâm nhập đáng kể vào vận chuyển như một loại nhiên liệu phụ trợ cho nhiên liệu boongke truyền thống vì các tàu có thể dễ dàng tiếp nhiên liệu tại các cơ sở trên khắp thế giới. Mặc dù dựa trên nhiên liệu hóa thạch, LNG được EU phân loại là nhiên liệu chuyển tiếp và các tàu đốt LNG được báo cáo thải ra ít hơn 99% vật chất hạt diesel và oxit lưu huỳnh so với các tàu chạy bằng nhiên liệu truyền thống, cũng như ước tính giảm 25% lượng carbon dioxit.

Vào tháng 9, cảng Long Beach ở California đã tiếp nhiên liệu cho một tàu container bằng LNG lần đầu tiên trong lịch sử của cảng. Cuối cùng, trong xu hướng quay trở lại thời kỳ tiền nhiên liệu hóa thạch, một số công ty vận tải biển đang xem xét việc khai thác năng lượng gió. Các cánh buồm lớn đặt trên tàu chở hàng có thể tăng cường lực đẩy lên 5-20% khi được sử dụng cùng với các nguồn nhiên liệu khác. Khoảng hai chục tàu sẽ sử dụng một số dạng năng lượng gió vào cuối năm 2022. Ví dụ, tập đoàn nông nghiệp khổng lồ Cargill của Mỹ, có đội tàu thuê bao khoảng 600 tàu, đang kết hợp một thiết kế bao gồm các cánh buồm dài 37,5m trên một chiếc tàu sở hữu của Mitsubishi, với kế hoạch chạy thử tàu vào năm 2023.

Các thị trường mới nổi là trung tâm nhiên liệu xanh

Các thị trường mới nổi có vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy quá trình chuyển đổi nhiên liệu sạch trong lĩnh vực vận tải biển. Giữ chức chủ tịch G20 trong năm nay và dự định giữ chức chủ tịch ASEAN vào năm tới, Indonesia có vị trí quant rọng để định hình sự chuyển đổi sang nhiên liệu xanh hơn trong vận chuyển toàn cầu, trong số các lĩnh vực khác. Singapore có truyền thống là quốc gia đi đầu trong lĩnh vực cung cấp nhiên liệu hóa thạch cho tàu bè, nhưng Indonesia có hơn 17.000 hòn đảo trên đó có thể xây dựng các trung tâm nhiên liệu xanh cho amoniac và hydro một cách chiến lược.

Theo một báo cáo được công bố vào tháng 8 của Liên minh quan hệ đối tác, ước tính rằng sự phát triển của cơ sở hạ tầng nhiên liệu không phát thải có thể mở rộng trong nước có thể tạo ra tổng vốn đầu tư từ 3,2 tỷ đôla đến 4,5 tỷ đôla vào năm 2030. Với sự sẵn có của các nguồn hydro và amoniac sạch được sản xuất trong nước, chìa khóa để hiện thực hóa những tầm nhìn như vậy, Indonesia có cả những động lực về khí hậu và kinh tế để tận dụng vị thế của mình để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi năng lượng.

Tương tự, Nam Phi cũng đang tìm cách xây dựng một hành lang nhiên liệu xanh dọc theo bờ biển của mình và đã đề xuất các dự án cảng ở Boegoebaai, vịnh Saldanha và vịnh Durban - Richards để xuất khẩu hydro xanh, điều này sẽ đặt các cảng này thành hầm chứa nhiên liệu xanh. Ở những nơi khác, Baja California và Manzanillo trên bờ biển Thái Bình Dương của Mexico cũng đang được thảo luận về vấn đề này, vì quốc gia này có thể chuyển nguồn năng lượng mặt trời và gió dồi dào thành các trung tâm nhiên liệu xanh cho ngành vận tải biển toàn cầu.