Framtidens sjöfart – energieffektiv och fossilfri

Skärpta internationella regelverk ställer nu konkreta, detaljerade krav med målet att den globala sjöfartens koldioxidutsläpp år 2050 ska ha minskat med 75 procent jämfört med 2008 års nivå. Redan 2030 ska sjöfartens utsläpp ha minskat med 40 procent jämfört med 2008. Sjöfart ingår numera i EU:s system för utsläppshandel och 2027 ska europeiska rederier betala för alla sina utsläpp av koldioxid.

– Vi kommer att se en snabb utveckling de kommande fem åren, säger Ellinor Forsström som jobbar med maritima transport- och logistiksystem på RISE. Den gröna omställningen går på tok för långsamt och när kraven höjs på sjöfarten så får det stora konsekvenser för samhället i stort. Det kommer inte att vara gnisselfritt.

Från frivilligt till nödvändigt

Tidigare har olika åtgärder för att energieffektivisera sjöfarten varit frivilliga men det är de inte längre. 99 procent av fartygen i den globala fartygsflottan går på konventionella bränslen. Nu krävs handlingsplaner som visar hur olika rutter, hastigheter och installationer ombord minskar energianvändningen för varje enskilt fartyg. Och det krävs mer än så.

– Branschen kommer att få eld i baken när koldioxidutsläpp har ett pris, säger Ellinor Forsström. Intresset för alternativa bränslen kommer att öka, men de tekniker som ska möjliggöra alternativa bränslen baseras fortfarande till största delen på tekniker som inte nått en marknadsmässig mognadsgrad. Vi kommer att se en ökad acceleration av forskning nu när ekonomiska morötter och piskor sätter ett pris på utsläppen.

Sjöfartens skärpta regelverk innebär både ekonomiska och tekniska utmaningar. Inom EU kommer handeln med utsläppsrätter sannolikt att öka. Ett ekonomiskt belönings- och straffsystem kan regleras med exempelvis sänkta eller höjda hamnavgifter. Många redare kommer att behöva göra konkreta installationsåtgärder ombord för att effektivisera energianvändningen.

– Sjöfartens omställning får stora konsekvenser för de landbaserade energisystemen också, säger Ellinor Forsström. Stora volymer alternativa bränslen måste kunna hanteras och distribueras till fartygen och det kommer att bli ökade krav på landströmsanslutning. Sjöfartsbranschen har vetat om den gröna omställningen länge, men effekterna på landsidan kommer att komma som en chock för resten av samhället.

Alternativa drivmedel

Både ur ett sjöfartsperspektiv och från samhället i stort finns ett växande behov av mer kunskap om alternativa drivmedel. Alla alternativa bränslen är dyrare än de traditionella fossila sjöfartsbränslena. Ställer man frågan vilket bränsle som är mest lämpligt så är det enkla svaret: Det beror på. Fartygets konstruktion, rutt och specifika verksamhet är några av de faktorer som har betydelse.

• HVO står för Hydrerad Vegetabilisk Olja och är ett så kallat drop-in-bränsle som kan blandas med vanlig diesel. En fördel är att man kan använda befintlig bränsleinfrastruktur och befintliga motorer. En nackdel är att det är svårt att få tag i och är jämförelsevis dyrbart.
• Metanol kan produceras på ett hållbart sätt och är ett jämförelsevis billigt alternativt bränsle. Sverige var först i världen med att använda metanol som fartygsbränsle.
• Biogas är ett drop-in-alternativ för de fartyg som drivs med LNG, flytande naturgas. Inom ett par år kan det finnas en reell möjlighet att byta fossil LNG mot förnybar flytande metan från svenska biogasanläggningar.
• Ammoniak som potentiellt fartygsbränsle är ytterligare ett stort forskningsområde, liksom vätgas.

– Gasformiga bränslen som ammoniak och vätgas är mer komplicerade än flytande bränslen är att hantera ombord men vi jobbar på att hitta säkra lösningar, säger Joanne Ellis som är senior forskare på RISE med fokus på just alternativa bränslen. En gasläcka ombord skulle kunna vara förödande och vi jobbar mycket med att utveckla olika säkerhetssystem.

Går det att elektrifiera sjöfarten på samma sätt som görs inom landbaserade transporter av människor och gods?

– Ja, men inte på så långa sträckor. Den stora utmaningen för sjöfarten är att transporter ofta sker över långa sträckor. Tillgången till att tillföra el är begränsad och energibehovet för fartygsframdrift är stort. El är ett mycket bra alternativ för kortare rutter.

Vinden som energikälla

Att använda vind som energikälla satsas det stort på och Sverige är världsledande när det gäller teknikutvecklingen av vindframdrift av stora fartyg. Visionen är att i framtiden ha fartyg som är helt vindframdrivna.

– Ett fartyg kan dra nytta av vinden på olika sätt och varje enskilt fall är unikt, säger Sofia Werner, forskningsledare inom Hydrodynamik och Vindframdrift på RISE. Ska man använda vingar, segel, rotorer eller något annat? Hur påverkas kostnader, transporttider, rutter och tillgänglighet? Finns det några risker och hur ser regelverken ut? Vi har unika och väl utvecklade metoder för att ta reda på det.

I dagsläget finns det i världen 24 handelsfartyg som har någon form av vindassistans. Det är en starkt växande bransch. Enligt EU:s prognos kommer det år 2050 att finnas 40 000 vinddrivna fartyg i världen.

Den vanligaste frågan som Sofia Werner och hennes kollegor får är: Hur stor är bränslebesparingen? Även här är svaret: Det beror på.

– Det finns inget enkelt svar, säger Sofia Werner. Det är ett jobbigt svar för redarna som behöver fatta beslut. Exakt hur stora besparingar det handlar om är svårt att säga, eftersom det beror på vilka förutsättningarna är och vilken teknik som används. Rutter med starka vindar ger stor bränslebesparing. Besparingar på upp till 90 procent är möjliga men då behöver vi ställa om affärsmodellerna i alla led. Både lastägare och vi konsumenter måste omprioritera våra krav på leveranstid och leveransprecision.

RISE stöttar hela branschen genom att jämföra olika tekniker, analysera och rekommendera olika lösningar som är kostnadseffektiva i varje specifikt fall och som dessutom ger mindre utsläpp. Den svenska maritima branschen ligger i framkant när det gäller att utveckla tekniska lösningar som sänker utsläppen. Det är en stor framtida konkurrensfördel.