Shipping, esplorare tutte le alternative per la decarbonizzazione

Con gli obiettivi dell'IMO che diventano sempre più ambiziosi, l'ultimo Maritime Forecast to 2050 di DNV esplora come il trasporto marittimo può raggiungere i suoi obiettivi di decarbonizzazione. Con una prevista carenza di combustibili a zero emissioni di carbonio, l'industria marittima deve esplorare tutte le opzioni di decarbonizzazione per ottenere una riduzione del 20% delle emissioni di gas serra entro il 2030.

"Questo è un decennio decisivo per la decarbonizzazione del trasporto marittimo, con la transizione che accelera attraverso nuove politiche nell'UE e l'ambiziosa strategia di decarbonizzazione dell'IMO che mira a zero emissioni nette entro il 2050. Il settore marittimo ha bisogno di informazioni e prove di progetti, combustibili e tecnologie di carburante che siano efficaci, disponibili e convenienti", afferma Eirik Ovrum, Maritime Principal Consultant di DNV e autore principale di Maritime Forecast to 2050. "Esaminiamo in modo approfondito le tecnologie in grado di alleviare la prossima domanda di combustibili a zero emissioni di carbonio e offriamo una visione di come mantenere la rotta per la conformità agli obiettivi di riduzione delle emissioni".

Shipping, esplorare tutte le alternative per la decarbonizzazione

La transizione energetica dello shipping è già in corso

La transizione energetica marittima sta accelerando. A metà del 2022, un terzo del tonnellaggio ordinato potrebbe utilizzare GNL, GPL o metanolo nei motori a doppia alimentazione. A metà del 2023, la percentuale era salita alla metà. In termini di tonnellaggio, il 6,5% delle navi che operano oggi può funzionare con combustibili alternativi, rispetto al 5,5% dell'anno scorso.

Tuttavia, l'assorbimento di metanolo e GPL e le prime nuove costruzioni alimentate a idrogeno stanno ora comparendo nei dati. Le navi alimentate ad ammoniaca sono in fase di dimostrazione; Nessuno è stato ancora ordinato, ma si prevede che ciò accadrà presto.

"La tendenza è incoraggiante, ma ancora troppo poche di queste navi (6,5%) funzionano effettivamente con combustibili a basse emissioni di carbonio o a zero emissioni di carbonio per avere un impatto reale. Anche il trasporto marittimo sta affrontando venti contrari se non possiamo competere con settori come l'aviazione per gli stessi carburanti per la decarbonizzazione o con le industrie chimiche che utilizzano, ad esempio, l'ammoniaca come materia prima", avverte Ovrum.

I carburanti a zero emissioni di carbonio saranno disponibili e convenienti?

Con gli obiettivi di riduzione dei gas serra a livello globale, regionale e nazionale che diventano sempre più ambiziosi e la transizione marittima che accelera, l'industria si chiede se saranno disponibili abbastanza combustibili a zero emissioni di carbonio quando e dove necessario a prezzi economici.

Per stimare le tendenze dell'offerta, DNV ora compila e mantiene un database globale completo di progetti di produzione di combustibili a zero emissioni di carbonio.

Sulla base di questi dati, Maritime Forecast to 2050 stima che il probabile volume di produzione intersettoriale globale di combustibili a zero emissioni di carbonio nel 2030 sarà di 44-62 milioni di tonnellate equivalenti di petrolio (Mtep). Si prevede che il trasporto marittimo avrebbe bisogno di un enorme 30-40% di questa cifra per soddisfare la domanda prevista di 17 Mtep all'anno entro quella data nell'ambito dell'attuale strategia di gas serra dell'IMO.

Incertezze sui prezzi e sull'approvvigionamento per i combustibili neutri in termini di emissioni di carbonio

Sulla base dei modelli di domanda e offerta, Maritime Forecast to 2050 conclude che la produzione di combustibili alternativi deve scalare più rapidamente se si vogliono raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni del trasporto marittimo. Aggiunge che mentre i produttori di carburante devono accelerare i piani, hanno bisogno di impegni di prelievo da parte degli acquirenti di carburante. Il documento avverte che le incertezze dell'offerta porteranno a fluttuazioni dei prezzi durante il ramp-up.

«La flessibilità del carburante sarà quindi fondamentale per gli armatori durante la transizione», conclude Ovrum. "E con i combustibili a zero emissioni di carbonio apparentemente destinati a essere costosi e difficili da reperire, l'industria dovrebbe esplorare tutte le possibilità di decarbonizzazione".

Tecnologie per l'efficienza energetica del trasporto marittimo

Le possibilità di decarbonizzazione non legate al carburante includono opzioni a basso costo, come la riduzione della velocità e l'ottimizzazione dei percorsi, e una maggiore efficienza attraverso la digitalizzazione.

"Questi sono importanti per gli armatori per raggiungere gli obiettivi di riduzione dei gas serra a breve termine, in particolare perché l'IMO ha anche rafforzato gli obiettivi per il 2030 e il 2040 e la produzione di carburante a basse emissioni di carbonio rimane molto bassa. Ridurre il consumo di energia è fondamentale per ridurre le emissioni e attenuare l'impatto dell'aumento dei costi energetici", spiega Ovrum.

Maritime Forecast to 2050 esamina in dettaglio le attuali implementazioni e i risultati con la propulsione assistita dal vento e i sistemi di lubrificazione ad aria, entrambi per ridurre il consumo di carburante. Riferisce inoltre sullo stato attuale e sul potenziale futuro dell'utilizzo di carburante per navi a idrogeno liquefatto, modellando la sensibilità della tecnologia ai prezzi dell'idrogeno, al CAPEX delle navi e a determinati prezzi dei carburanti a zero emissioni di carbonio.

La discussione sul futuro delle celle a combustibile a ossidi solidi (SOFC) – che generano elettricità da ammoniaca, GNL, metanolo o idrogeno – conclude che i progetti pilota in corso potrebbero dimostrare l'efficienza operativa della tecnologia entro cinque anni.

CCS a bordo e propulsione nucleare come soluzioni alternative di decarbonizzazione

L'importanza di esaminare tutte le opzioni tecnicamente disponibili è ormai indiscutibile. Ad esempio, la cattura e lo stoccaggio del carbonio (CCS) a bordo e la propulsione nucleare potrebbero in teoria ridurre la dipendenza dall'elettricità rinnovabile, dalla biomassa sostenibile e dall'ammoniaca blu/idrogeno per la decarbonizzazione.

Maritime Forecast to 2050 valuta se entrambe le tecnologie potrebbero competere con l'olio combustibile marino, il GNL (comprese le versioni a emissioni zero) e l'ammoniaca e il metanolo a zero emissioni di carbonio.

Conclude che, in alcune condizioni, sia la CCS a bordo che il nucleare sono fattibili dal punto di vista operativo e potrebbero essere competitivi in termini di costi con altre strategie di decarbonizzazione dei combustibili. Un successivo articolo di Maritime Impact esplorerà i risultati in dettaglio, compreso il modo in cui queste tecnologie possono essere competitive in termini di costi.

Impatto dei requisiti well-to-wake

In questo decennio vitale per garantire un futuro a basse emissioni di carbonio per il trasporto marittimo, stanno arrivando i requisiti sul ciclo di vita o sulle emissioni di gas serra well-to-wake. Tra questi figurano FuelEU Maritime a partire dal 2025 nell'UE e il requisito di intensità di combustibile di gas a effetto serra proposto dall'IMO per il well-to-wake, che si applicherebbe a livello globale.

L'obiettivo dichiarato è quello di evitare che il trasporto marittimo sposti le emissioni verso altri settori durante la decarbonizzazione. Maritime Forecast to 2050 calcola che nel 2020 il trasporto marittimo ha emesso circa un miliardo di tonnellate di anidride carbonica equivalente well-to-wake. Un sesto (16%) è avvenuto durante l'estrazione, la produzione e la distribuzione del carburante.

"La nostra modellizzazione suggerisce gas serra molto più bassi se le emissioni e i requisiti di sostenibilità riescono a spingere il trasporto marittimo a utilizzare combustibili a zero emissioni di carbonio. Questo obiettivo può essere raggiunto attraverso standard di produzione di carburante e requisiti di emissione specifici per le navi", afferma Ovrum.

I corridoi marittimi verdi dimostrano la collaborazione in azione

La collaborazione per identificare, definire e ridurre le barriere su scala gestibile è un altro modo per accelerare l'adozione di combustibili a zero emissioni di carbonio.

Ad esempio, Maritime Forecast to 2050 delinea un approccio per le parti interessate della catena del valore, compresi i governi, per creare corridoi marittimi verdi, sulla base dell'esperienza decennale di DNV nei corridoi esistenti in Norvegia.

"Questo e altri approfondimenti nel nostro ultimo Maritime Forecast to 2050 sottolineano, con ricerche pertinenti, perché il settore ha bisogno di un approccio olistico alla decarbonizzazione. La collaborazione e la comunicazione tra le parti interessate del settore, i responsabili delle politiche pubbliche e altri sono essenziali in un ambiente decisionale così complesso e in evoluzione», conclude Ovrum. "E mentre vale la pena considerare tutte le opzioni di decarbonizzazione, l'industria ha bisogno di ulteriore chiarezza normativa e commercializzazione di nuove tecnologie entro la fine di questo decennio per raggiungere gli obiettivi fissati per la sua decarbonizzazione".

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