Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Sådan genopfindes skibshavne til den grønne energiomstilling

La Havre, Frankrig, ved solnedgang, med havnen i baggrunden. Kredit:Shutterstock

Når det kommer til at lancere energiomstillingen, er havpolitikken en af ​​de vigtigste kamppladser. Men mange havne, der er bevidste om deres økologiske og økonomiske sårbarhed, har forpligtet sig til bæredygtige udviklingsstrategier.

Ifølge den seneste forskning vil havniveauet stige betydeligt (fra 1,1 til 2 meter i gennemsnit) i 2100, hvilket vil sætte omkring 14 procent af verdens største maritime havne i fare for kystoversvømmelser og erosion. Havne i Frankrig, herunder 66, der bruges til maritim handel, er også truet og bliver nødt til at tilpasse deres infrastruktur.

Søtransport tegner sig for omkring 80 procent af den globale varehandel målt i volumen. Forsendelse er ansvarlig for tre procent af den globale CO2 emissioner, som er steget 32 ​​procent over de seneste 20 år. Hvis der ikke gøres noget, kan skibsemissionerne stige til 17 procent af de globale emissioner i 2050.

Indtast "fremtidens havne". Havne styrer globaliseret økonomisk aktivitet og er sande "energiknudepunkter", der samler alle former for transport (maritim, landbaseret, vandveje og aeronautik). Nu sigter de mod at skære ned på fast ejendom, være mere respektfulde over for miljøet og bedre integreret i byer, især gennem konceptet "byhavne."

Frihed fra olie

Mindst 1 billion USD skal investeres mellem 2030 og 2050 for at reducere skibsfartens CO2-fodaftryk med 50 procent inden 2050. Fra sidste år tegnede olie-afledte brændstoffer sig for 95 procent energiforbrug i transport. I mellemtiden forventes søtrafikken at stige med 35 til 40 procent i samme periode.

Denne afhængighed af kulbrinter repræsenterer også en økonomisk sårbarhed for søfartssektoren på grund af nye miljøstandarder.

I Frankrig har flydende bulktransport været i tilbagegang siden 2009 (faldende med tre procent i gennemsnit siden 2016), på trods af en lille stigning i 2017 (2,1 procent). Brændstoffragt (50 procent af forsendelse efter vægt i større maritime havne) er også faldet med 25 procent siden 2008.

Porte og deres miljø. Sagen om Antwerpen. Kredit:Université Bretagne Sud/YouTube, 12. juli 2019

Oliens gyldne tidsalder kan ikke holde i meget længere tid på grund af dens miljøpåvirkning og stigende knaphed. Efterhånden som forbruget af kulbrinter og kul falder, bør vi også se et støt fald i brændstoftransport.

Den franske regerings nationale lavkulstofstrategi ("Strategie nationale bas carbone," eller SNBC) sigter mod at reducere emissionerne fra industrisektoren med 35 procent i 2030 og 81 procent i 2050. Dette vil betyde en næsten fuldstændig dekarbonisering af søtransport, hvilket skaber en reel teknologisk udfordring for sektoren.

For at nå disse mål arbejder havnene på at blive CO2-neutrale ved at omdesigne deres logistiske operationer (flowstyring) og produktionsmidler (værdiskabelse) som en del af en industriel omstillingstilgang. De satser på nye miljøteknologier for at generere dobbelt udbytte, både miljømæssigt og økonomisk.

Tre tilgange kunne bruges til at nå disse mål:energieffektivitet, vedvarende energiproduktion og industriel økologi.

Bygger morgendagens skibe

En undersøgelse fra 2021 fra Getting to Zero-koalitionen viste, at kulstoffri brændstoffer skulle repræsentere mindst fem procent af brændstofblandingen i 2030, for at international skibsfart kunne overholde Paris-aftalen. Omkring 100.000 kommercielle skibe vil blive påvirket af denne energiomstilling, ifølge GTT, et selskab, der er specialiseret i transport og opbevaring af flydende naturgas (LNG).

I denne retning blev et ambitiøst miljøcertificeringsprogram, Green Marine Europe, lanceret i 2020 for at skabe morgendagens europæiske maritime industri.

Nye brændstoffer med mindre CO2-aftryk, såsom flydende naturgas, ammoniak og ethanol, og den accelererede indførelse af alternative fremdriftssystemer vil være nødvendige for at sektoren kan blive grønnere.

I 2020 blev Bordeauxs havn udstyret med et LNG-drevet uddybningsfartøj, som kræver mindre energi og er mere miljøvenligt, takket være dens vandinjektion-uddybningsmekanisme. Kredit:Delphine Trentacosta, Forfatter leveret

Brintbrændstof (oprindeligt "grå", nu mere og mere "grønt") repræsenterer et andet levedygtigt alternativ på mellemlang sigt for flåder, der er udsat for kraftig rotation. Selvom projektet i øjeblikket er i de tidlige stadier (der involverer små fartøjer med 60-80 sæder), er der iværksat mere ambitiøse initiativer, såsom Hydrotug-båden, der er under konstruktion til Antwerpens havn.

Ankomsten af ​​dampdrevne motorer satte en stopper for brugen af ​​store vinddrevne klippere i slutningen af ​​1800-tallet. Men teknologier, der udnytter vinden, kan gøre et stort comeback, hvor skibe bruger sejl og drager for at reducere brændstofforbruget.

Havvindmøller, en lovende løsning

Udvikling af elektriske faciliteter og teknologi er også afgørende for energiomstillingen, hvad enten det er gennem elektrificerede kajer, forvandling af havnemure til energiproducenter eller udvikling af elektriske færger, der bruger solenergi, bioenergi eller havkraft.

Efterhånden som energiomstillingen skrider frem, vil vi se havne gå fra at forbruge store mængder af en enkelt energikilde til at bruge flere energikilder og blive elproducenter.

På den baggrund vil havvindmøller ændre franske kyster dybt i de kommende år. De første steder vil være i nærheden af ​​havne (med den første franske havvindmøllepark med 80 møller, der skal lanceres i Saint-Nazaire i 2022). På mellemlang sigt er målet at nå en kapacitet på 5,2 til 6,5 Gigawatt offshore vindenergi i Frankrig i 2028.

Denne teknologi bringer en ny livlighed til havneområder i jagten på industriel diversificering, optimeret ejendomsindtægt og lokal ekspertise (konstruktion og vedligeholdelse).

Den kommende havvindmøllepark nær Quai Hermann du Pasquier i byen Le Havre, som lanceres i 2022, præsenteres som det "største industrielle vedvarende energiprojekt i Frankrig", og symboliserer havnens industrielle og energiske overgang. Efter 53 års drift lukkede det termiske kraftværk i dette område, som brugte 220 tons kul dagligt, desuden den 31. marts 2021.

Endelig skal det bemærkes, at havvindmølleparker repræsenterer en mulighed for havnene til at producere deres egen brint ved at elektrolysere havvand.

Bringer by og havn tættere på hinanden

Energiomstillingen tvinger regeringer til at genoverveje forbindelserne mellem by og havn. Udviklingsprojekter baseret på en helt oliebaseret økonomi og det globaliserede boom i skibscontainertransport i anden halvdel af det 20. århundrede adskilte by og havn på alle niveauer. Havne blev fjernet fra bymiljøer på grund af pladsmangel, med enorme industrielle havnezoner skabt i byens udkant.

Nu bliver der sat spørgsmålstegn ved denne adskillelse, hvilket markerer returneringen af ​​havnen som et rum, der er åbent for resten af ​​byen.

For havnebyer, hvor skibe sameksisterer med beboere, industri, virksomheder og turisme, har forurening motiveret borgerne til handling. Lokal miljøisme har skubbet havne til at blive åbne for byer ved at fremme udviklingen af ​​cirkulære økonomier og industriel økologi.

Mange havne har iværksat energiomstillingsprojekter med det formål at transformere forholdet mellem by og havn. Havneområdet viser sig at være en glimrende ramme for at afprøve nye praksisser baseret på et større samarbejde mellem lokale aktører.

I La Rochelle, for eksempel, gav miljø- og energibaserede spørgsmål mulighed for at starte en fælles, fælles diskussion om hovedstadsområdets fremtid. La Rochelle Zero Carbon Territory-projektet, hvor det større byområde sigter mod at blive CO2-neutralt i 2040, gennemføres energiomstillingen gennem samordnet planlægning mellem byen og dens havn. Havnen har forpligtet sig til initiativer, der begrænser dens miljø- og energirelaterede påvirkning, samtidig med at den giver fordele for den lokale økonomi.

I Le Havre, som i Bordeaux og andre steder, bliver denne by-havn-sammenkobling styrket ved at kombinere energirelaterede udfordringer og digitale muligheder.

Dette skulle med tiden føre til fødslen af ​​"smarte havnebyer" (der forbinder "smarte byer" med "fremtidens havne") for en "ny model for by- og industrihavneområder, blandet sammen af ​​innovation."

Taget på ubådsbasen i La Rochelle-havnen blev udstyret med 7.580 solpaneler i 2018. Kredit:Olivier Benoît, Forfatter leveret

Gør havne til stedet for moderne energi

Selvom miljøudfordringen tydeligvis er enorm og kompliceret, giver denne energiomstilling os mulighed for at genfortolke havne som laboratorier og afprøve ny praksis og teknologier. Eksempel:Rotterdam Havn reducerede sin CO2 emissioner med 27 procent mellem 2016 og 2020.

Havne har altid været udstillingsvinduer for den industrielle revolution, med ankomsten af ​​damp, propeller og derefter metalskrog. De har ofte den nyeste energirelaterede teknologi, som vist ved maleriet af havnen i Le Havre af Camille Pissarro.

Nu er det op til dem at holde denne arv i live, som sande indgange til en mere holdbar og modstandsdygtig økonomi.

Varme artikler