Bytt til lavkarbonversjon

En bølge av innovasjon innen skipsfremdrift

August 30, 2024
av Dominic Shales

Skipsfartsindustrien har vært treg med å omfavne drivstoffinnovasjon. Skip, spesielt større fartøy, er ekstremt tunge og ofte bare egnet for tradisjonelt drivstoff. Men det har nylig vært en bølge av nyheter om nye, grønnere teknologier som blir tilgjengelige.

metanol

Når metanol brukes som marint drivstoff, gir det betydelige miljøfordeler, ved å nesten eliminere partikler og svoveloksider og redusere nitrogenoksider med opptil 80 % under forbrenning sammenlignet med petroleumsbasert drivstoff. 

Data fra klassifiseringsselskapet DNV indikerer en betydelig økning i bruken av metanol som maritimt drivstoff, og anslår at innen 2027 vil 300 metanoldrevne fartøy være i drift, unntatt bunkerlektere og ettermonteringsprosjekter. Det er verdt å merke seg at over 70 nye metanoldrevne skip allerede er bestilt i 2024.

Bare i august har Proman , en ledende metanolprodusent, levert totalt 2,100 tonn metanoldrivstoff til skip, noe som bidrar til en samlet mengde på 12 500 tonn det siste året.

Den annonserte nylig vellykket påfylling av sitt nyeste metanol-drevne tankskip, Stena Prosperous, ved anleggene i havnen i Point Lisas, Trinidad, ved bruk av metanol produsert lokalt.

Morena

Promans Stena Prosperous.

Stena Prosperous, et IMOIIMeMAX-fartøy på 49,900 2019 dwt, er en del av en flåte på seks skip som ble bestilt av Proman i samarbeid med Stena Bulk tilbake i 2022. Disse fartøyene ble levert sekvensielt fra 2024, og det siste skipet forventes innen januar XNUMX. Stena Prosperous la ut på sin jomfrutur etter døpseremonien i Singapore i mai, med viktige stopp i Indonesia, Brasil og Savannah i USA før hun endelig ankom Trinidad.

Reisen til Trinidad, som opprinnelig ble bunkret i Singapore med en blanding av 20 % grønn og 80 % konvensjonell metanol, resulterte i en imponerende reduksjon på 31 % i CO2-ekvivalente utslipp sammenlignet med en lignende reise med fyringsolje med svært lavt svovelinnhold (VLSFO).

Siden alle seks skipene nå opererer med metanol i stedet for VLSFO, anslås de forventede reduksjonene i klimagassutslipp for 2024 å være oppover 8,000 tonn.

Anita Gajadhar, Promans administrerende direktør for markedsføring og logistikk, fremhevet den økende aksepten av metanol som et vanlig marint drivstoff. «Metanol blir i økende grad et vanlig marint drivstoff ettersom skipsredere forstår dets allsidighet og renere brennbare egenskaper», forklarte hun. Gajadhar bemerket videre at metanolens konsistente molekylære sammensetning gjør at den kan blandes sømløst, noe som legger til rette for en gradvis overgang til grønn metanol og baner vei for å oppnå netto nullutslipp.

elektrifisering

Elektrifisering av sjøtransport har også økt kraftig de siste 15 årene. Den globale flåten av batteriutstyrte fartøy økte fra bare syv i 2009 til nesten 950 innen midten av 2024. Denne bemerkelsesverdige trenden har blitt drevet frem av betydelige innovasjoner innen batterilevetid og ladehastighet.

Maritim sektor hadde ytterligere 433 batteribåter enten i bestilling eller under bygging per juni 2024. Europa og Norge ligger i forkant av denne transformasjonen, og til sammen er de vertskap for nesten 70 % av disse fartøyene.

Når man bryter ned driftskategoriene, bruker rundt 64 % av disse fartøyene hybridelektriske kraftsystemer, 19 % er utelukkende elektriske, og 17 % fungerer som plug-in-hybrider. Denne fordelingen gjenspeiler ulike tilnærminger for å redusere utslipp og forbedre drivstoffeffektiviteten.

Økningen i antall batteridrevne maritime fartøy er i stor grad drevet av strenge regulatoriske påbud som tar sikte på å redusere CO2- og klimagassutslipp. Videre har innovatører som Kongsberg Maritime , Corvus Energy og Eco Marine Power samt støttende statlige insentiver spilt sentrale roller i denne raske adopsjonen.

Grunnleggende forbedringer i batteriproduksjonskapasiteten, kombinert med fremskritt innen batterikjemi og -sikkerhet, har vært avgjørende faktorer for denne overgangen.

Norge har blitt en ledende innovatør innen elektrifisering av sjøtransport. Landet har vært forkjempere for utviklingen av avanserte batterier og brenselceller, implementert elektrisk landstrøm for nullutslippsfremdrift og tatt i bruk LNG-drivstoff for banebrytende slepebåtoperasjoner, inkludert tre slepebåter i drift ved en LNG-eksportterminal nær Hammerfest.

Morena

Corvus Energy skal levere batterilagringssystemet om bord på Magellan Discoverer – det første hybride dieselelektriske fartøyet som skal bygges i Sør-Amerika. Fartøyet er et luksuriøst polarekspedisjonscruiseskip som skal bygges ved det chilenske verftet Astilleros y Servicios Navales SA ASENAV for cruiseoperatøren Antarctica 21. Corvus Energy skal levere et Orca-energilagringssystem som skal brukes i nullutslippsmodus.

Ammoniakk

Ammoniakk får også oppmerksomhet som et levedyktig drivstoffalternativ med null utslipp for skipsfartsindustrien. Det tilbyr flere fordeler, inkludert karbonfri forbrenning når det produseres bærekraftig, rikelig tilgjengelighet av forløperen nitrogen i atmosfæren og eksisterende infrastruktur for lagring og transport. Dessuten går utviklingen av forbrenningsmotorer som er kompatible med ammoniakk fremover.

Til tross for disse fordelene er det også utfordringer å håndtere. Ammoniakks høye giftighet skaper sikkerhetsproblemer, noe som krever forsiktig håndtering og strenge sikkerhetstiltak. Den lavere energitettheten sammenlignet med konvensjonelt drivstoff krever mer lagringsplass om bord. I tillegg eliminerer ammoniakkforbrenning CO2-utslipp, men den kan produsere lystgass, en kraftig klimagass. For tiden er tilgangen på grønn ammoniakk begrenset.

Til tross for disse utfordringene tyder studier på at grønn ammoniakk har potensial til å dekke en betydelig del av den globale skipsfartsindustriens drivstoffbehov. Videre ser eksperter for seg at ammoniakk vil bli det ledende alternative drivstoffet innen 2050, og utgjøre en betydelig andel av drivstoffmiksen for store handelsskip.

Den finske utstyrsprodusenten Wärtsilä har nylig signert en milepælskontrakt med det norske skipsrederiet Eidesvik Offshore, som har som mål å konvertere et offshore plattformforsyningsfartøy (PSV) til å operere med ammoniakk som drivstoff. Fartøyet det gjelder, «Viking Energy», skal etter planen konverteres tidlig i 2026 og skal etter planen starte driften med ammoniakk i løpet av første halvdel av samme år.

Morena

Viking Energy skal konverteres til å kjøre på ammoniakk i 2026.

Dette initiativet, støttet av energigiganten Equinor, vil gjøre Viking Energy til verdens første ammoniakkdrevne skip i drift. Equinor, som har chartret Viking Energy, bidrar til finansieringen av denne ombyggingen.

Håkan Agnevall, administrerende direktør i Wärtsilä, understreket viktigheten av samarbeid på tvers av bransjen for å nå Den internasjonale sjøfartsorganisasjonens (IMO) mål om netto nullutslipp innen 2050. «På bare 25 år – levetiden til et enkelt fartøy – må skipsfarten oppnå netto nullutslipp. For å oppnå dette kreves koordinert handling fra alle interessenter i den maritime industrien for å få til den systemendringen som trengs for å akseptere en ny generasjon bærekraftig drivstoff», sa han.

Gitte Gard Talmo, administrerende direktør og president i Eidesvik Offshore, snakket om arven etter banebrytende innovative teknologier for utslippsreduksjon. «Eidesvik har en unik historie med å være pionerer innen implementering av innovative utslippsreduserende teknologier, og vi er stolte av å lede enda et banebrytende prosjekt sammen med Wärtsilä og Equinor.»

Vind

La oss ikke glemme den eldste maritime fremdriftsmetoden – vindkraft.  

Med økende interesse for å redusere drivstofforbruk og utslipp, får vindassisterte fremdriftssystemer også momentum i den maritime industrien. Mens store kommersielle skip med full vindkraft ennå ikke har blitt vanlige, har flere tankskip, bulkskip, containerskip og cruiseskip med hell integrert vindkraft i fremdriftssystemene sine.

Eksempler inkluderer Maersk Pelican, SC Connector, Pyxis Ocean, Afros, MV Beluga SkySails, Estraden og Viking Grace, som hver benytter forskjellige vinddrevne teknologier. Fra rotorseil til drager og vippebare rotorseil har disse skipene vist betydelige drivstoffbesparelser og utslippsreduksjoner.

Et bemerkelsesverdig fremtidig prosjekt er Oceanbird, et konsept for et vinddrevet bilskip med en kapasitet på 7,000 biler. Det er designet med fem 80 meter høye vingeseil, og har som mål å redusere utslippene med 90 % sammenlignet med konvensjonelle fartøy.

Til tross for denne lovende utviklingen, er de fleste av disse skipene fortsatt primært avhengige av konvensjonelle motorer, med vindkraft som en supplerende kilde for å forbedre effektiviteten. 

Etter hvert som den maritime industrien streber etter å nå målene for utslippsreduksjon, vil teknologien fortsette å utvikle seg, og flere skip vil sannsynligvis ta i bruk disse alternative fremdriftssystemene. Men det kommer til å bli en lang reise.