Elektriske færger og fælles skibsfart for at gøre sørejser grønne

Elektriske færger og digital kommunikation mellem skibe kunne hjælpe i bestræbelserne på at dekarbonisere søtransport, en sektor, der ofte opfattes som værende den grønne mulighed, men som stadig kan gøre meget for at mindske sit miljømæssige fodaftryk.

Den globale shippingindustri udleder i øjeblikket omkring 1000 millioner tons CO2 til atmosfæren hvert år, men ifølge en nylig rapport fra Organisationen for Økonomisk Samarbejde og Udvikling, dette kan skæres ned til næsten nul i 2035 gennem en kombination af tekniske, operationelle og politiske foranstaltninger.

I tråd med en sådan ambition, en elektrisk færge, skal lanceres til sommer, vil rejse gennem de danske farvande alene drevet af elektricitet. Båden vil tage passagerer fra Ærø til byer på fastlandet og erstatte det dieselfartøj, der i øjeblikket er i brug.

Dr. Trine Heinemann er projektkoordinator for E-færge, baseret på Aeroe, hvis kommune er en af ​​projektets samarbejdspartnere. "Vi har en lang tradition for at være selvforsynende med bæredygtig energi, ' hun sagde. "Men så er vores eneste ... forbindelse til fastlandet passagerfærge, så jeg tror, ​​der er en lokal interesse i at forsøge at reducere emissionerne fra det.'

Passagerfærger, selvom det stadig er mere miljøvenligt end flyrejser, køre på diesel, og så er der potentiale til at reducere deres forurening. Hybridbiler – der bruger elektricitet i havnen og fossile brændstoffer på åbent hav – bliver stadig mere udbredt, men fuldt elektriske færger er knappe, Dr. Heinemann sagde.

Ligesom med elbiler, en kort batterilevetid hæmmede udviklingen af ​​elektrisk drevne færger, som kunne gå kun to sømil indtil for nylig. Men efterhånden som genopladelige batteriers levetid er vokset, det samme har potentialet for elektriske fartøjer.

E-færgen kan rejse 22 miles uden at have brug for en top-up. Båden vil foretage syv ture om dagen, genopladning efter hver rejse i 15 eller 20 minutter, mens biler læsser af og på. En lang opladning natten over øger skibets batteristrøm.

'I sidste ende, dybest set nærmer vi os energireserveniveauet, sagde Dr. Heinemann. 'Det når til et punkt, hvor vi virkelig gerne vil fylde batterierne op igen. Så det er det, vi gør i løbet af natten med langsom opladning, så batteriet er oppe på fuld kapacitet om morgenen, når vi begynder at sejle igen.'

I øjeblikket, strømmen kommer fra Danmarks nationale net, men Aerø laver elektricitet fra sol og vind. Hvis færgen var i stand til at trække på lokale elektricitetskilder, ville den være CO2-neutral, Dr. Heinemann bemærker.

Sikkerhed

Sikkerhed er også en vigtig bekymring for elektrisk drevne fartøjer. Batterier, der opererer til søs, kræver et særligt godkendelsesniveau, og derfor har ingeniører på E-ferry udviklet en speciel type skum, som sejlere kan bruge til at tackle en elektrisk ildebrand i tilfælde af brand. Projektets schweizisk-tyske partner, Leclanché, er den første virksomhed til at vinde godkendelse til et maritimt batterisystem.

I mellemtiden potentielle driftsomkostninger falder hele tiden, fordi batterimaterialer bliver billigere - faldende med 40 % siden projektets lancering.

Faktisk, med lavere brændstof- og vedligeholdelsesomkostninger, E-færgen vil køre billigere end konventionelle dieselbaserede skibe. En færge kan køre i 30 til 40 år, før den når slutningen af ​​sin levetid, og E-færgen forventes at betale sig selv langt før da.

'Jeg er ret overbevist om, at det ikke vil vise en 10-årig break-even (men) måske seks- eller syv-års break-even bare for denne, sagde Dr. Heinemann.

Christopher Saarnak fra Søfartsstyrelsen siger, at skibsfarten også kunne gøres grønnere ved bedre brug af digital kommunikation.

På trods af brugen af ​​den nyeste teknologi, den maritime industri forbliver stædigt old school i meget af sin aktivitet. Besætningen er afhængig af papirdokumentation, når et skib lægger til i en havn, at sende information - om passagerer og gods - til myndighederne med kurer.

Et digitalt system vil give søfolk mulighed for at optimere deres rute og sende og modtage beskeder til og fra havnemyndighederne.

'Hvis du aktiverer informationsudveksling, du ville være i stand til at fortælle skibet ikke nødvendigvis at skynde sig til den nærmeste havn, hvor de skulle vente, ' han sagde. 'I stedet, de kunne spare brændstofforbrug ved at sejle langsommere.

Saarnak koordinerer et projekt kaldet EfficienSea2, som udvikler en række digitale værktøjer til forbedret forbindelse mellem skibe til søs og fra hav til land. En informationsdelingsplatform kaldet ArcticWeb giver søfolk og krydstogtskibe, der sejler i det arktiske hav mulighed for at kommunikere om navigation, isbjerge og isformationer og til at koordinere eftersøgning og redning – forbedre sikkerheden og minimere risikoen for, at tankskibe eller andre fartøjer grundlægger og skader miljøet.

Syreregn

Projektet hjælper også skibe med at kommunikere om emissioner – som rækker ud over CO2. Den maritime industri står for 13 % af de globale svovloxidemissioner, en gas, der forårsager sur regn, og lungesygdomme og luftvejssygdomme hos mennesker.

Inden 2020, Den Internationale Søfartsorganisation vil indskrænke svovlbaserede brændstoffer uden for emissionsbegrænsede zoner - et skridt eksperter beskriver som et af skibsfartens mest afgørende øjeblikke. EU begrænser allerede emissionerne fra skibe, der anløber EU-havne, og har skabt kontrolområder for svovlemission, kaldet SECA'er, i Østersøen og Nordsøen.

Men rapportering om svovlemissioner er inkonsekvent, afhængig af nationale politikker og randomiserede kontroller. Ingeniører på EfficienSea2 har udviklet maskine-til-maskine teknologi, der kan indsamle og videresende data automatisk.

'Det, vi har gjort, er at skabe en automatisk svovlemissionsdataoverførsel fra skibets skorsten, sagde Saarnak.

"Udstødningsdataene overføres direkte til skibsejeren, men det kan også overføres direkte til myndighederne for at bevise, at du sejler på en miljøvenlig måde.'