國際航運業作為世界經濟的重要支柱，承載了全球約80%的港口間貿易 ，但同時也帶來了大量溫室氣體與污染物排放。如果將航運業比作一個國家，那么它將“躋身”全球前十大溫室氣體排放國之列 。
為了遏制全球氣溫上升，逆轉氣候變化的負面影響，航運業必須在2050年前實現凈零排放。國際海事組織(IMO)最近公布了“在2050年左右(by or round)實現凈零排放”的目標 。每個國家和地區具體的達成時間需要因地制宜，視“國家情況”而定。
不過，也有一些批評的聲音指出，IMO設定的目標模棱兩可，“嚴重偏低”，履行當前承諾的實施路徑也模糊不清 。如今，航運業使用的低碳燃料幾乎都是新生事物，價格昂貴，如果處理不當，甚至有增加排放量的風險。可以說，當下全球航運業仍缺乏一種清潔高效、商業可行、可大規模應用的解決方案。因此，要在2050年前實現航運業凈零排放，不僅需要各國做出更有力的承諾，還需要從清潔燃料技術、高效船舶設計和基礎設施等方面開啟一場革命，同時引入大量資金入場，來推動這一轉型。
航運業減排為何如此重要?
目前，大多數商業船舶使用的是重質燃料油(航運重油)。自19世紀以來，這種濃稠的焦油狀物質就一直用于航運，由于其能量密度高，因此只需很少的量就可以實現長距離航行。同時，由于重油是精煉柴油和汽油過程中的副產品，價格也相對低廉。
但“物美價廉”的代價是沉重的。首先，航運重油會加劇氣候變化，其每年排放量占全球二氧化碳排放總量的3% ;產生大量的環境和健康風險;同時，航運業每年排放的二氧化硫占總排放量的9%，氮氧化物占18%，這些有害的大氣污染物會影響人的呼吸系統 并導致酸雨 。重油還會產生黑碳(煤煙) ，使北極地區表面變黑，加劇全球變暖，并對人類健康構成威脅 ，如引發心臟疾病和肺部疾病等。
牙買加金斯頓，一艘離港口貨輪冒出滾滾黑煙。貨輪主要使用的重質燃料油會加劇氣候變化、空氣污染和人類健康風險。
有數據顯示，到2050年，海運貿易量將增加兩倍 ，如果航運業不能及時果斷采取措施，撥正“航向”，其排放量將會繼續攀升，高企不下。盡管充滿挑戰，但這一轉型也蘊藏著巨大機遇。根據可持續海洋經濟高級別小組委托開展的一項最新研究表明 ，航運業通過采取減排措施，有望在2050年實現每年減排20億噸溫室氣體，相當于每年減少4億多輛汽車上路。
目前取得了哪些進展?
2011年，IMO制定了船舶最低燃料經濟性要求，這也是國際運輸領域首個強制性溫室氣體減排制度 。自2008年以來，一些增效措施，如減速航行(降低船舶速度) 、球鼻艏(位于船舶前部，以減少阻力、提高燃料經濟性) 以及螺旋槳和船體升級等，已將航運業的碳排放強度降低了30%以上 。如果結合節能型船舶設計(如細長船體)與風帆輔助推進，還可以進一步減少30%的燃料用量。
然而，僅靠這些解決方案，減排力度還遠遠不夠。大多數解決方案都或多或少存在一些缺陷，如增加運輸時間增加、改造成本高昂 ，更適用于船期靈活的小型慢速船舶等 。提高能效的措施大部分已開發殆盡，航運業迫切需要通過迅速大規模推廣應用低碳和無碳燃料，以填補減排缺口。
低碳燃料有哪些?相較傳統燃料效果如何?
據估算，要達到1.5℃溫升目標， 5%-17%的航運燃料需要在2030年轉型為零排放燃料，到2050年這一比例則需進一步上升至84%-93% 。然而目前的航運低碳燃料轉型進度與這一目標還相去甚遠 。整體來看，與重油相比，零排放燃料在經濟、技術和基礎設施方面還存在較大的障礙[21]。那么，目前有哪些選擇方案?它們能否助力航運業實現凈零排放目標?
液化天然氣：權宜之計。
迄今為止，商業上唯一可行的航運替代燃料是已經投入使用約20年的液化天然氣(LNG) 。相比傳統船用燃料，液化天然氣的二氧化碳排放量可減少約25% ，但其本質仍然是一種化石燃料，同時甲烷泄漏的風險也很高(甲烷是一種高全球變暖潛能值的排放，其造成氣候變暖的能力是二氧化碳的28-34倍) 。研究表明，即使是船上最常用的液化天然氣發動機，也無法產生溫室氣體減排效益;相反，如果將甲烷泄漏和上游產業排放量也計算在內，其在全生命周期內的溫室氣體排放量，反而比傳統船用燃料的排放高出70% 。
此外，最近一項研究發現 ，隨著航運業迅速摒棄化石燃料，昂貴的液化天然氣船隊可能將很快失去存在價值。因此，若全球航運船隊都立刻改用液化天然氣，那么到2030年則可能導致高達8500億美元的經濟損失 。
氣體燃燒裝置正在大型液化天然氣儲罐頂部燃燒。液化天然氣是目前唯一商業上可行的替代航運燃料，但因其生命周期內溫室氣體排放量高，并不是一項長期解決方案。
總體而言，天然氣被視為推動航運燃料向低碳轉型的“過渡方案”，是臨時的[28]。為了避免做出在未來20至30年內可能錯誤的投資決策，目前只有不到1/3的航運公司計劃在未來五年內轉而使用天然氣 。
甲醇：物美價不廉。
行業巨頭馬士基公司已經投資制備了“綠色”甲醇，這是一種由捕獲的二氧化碳和綠氫(使用可再生能源電解水生產的氫氣)合成的零碳燃料 。甲醇可以在常溫下以液體形式儲存，也可以在現有船舶上使用。目前全球100個最大的港口中有88個提供甲醇儲存設施 。
然而，綠色甲醇的最大問題在于原料的獲取 。捕獲二氧化碳和可再生電解水制氫的基礎設施尚未進入規模化量產，因此，成本也一直居高不下。專家表示，如果不能出臺促進綠色甲醇發展的激勵措施，其他更具成本效益的燃料將會主導未來市場。
氨和氫：未來最佳燃料，但推廣緩慢
氨是一種由氮和氫組成的可再生燃料，由于其幾乎不排放二氧化碳，能量密度高，比其他零排放燃料便宜，因此也是最有前途的解決方案之一 。不過，使用氨作為航運燃料仍存在著安全隱患(主要是毒性問題) 。船上和岸上工作人員必須經過專門培訓，攜帶防護設備，船只設計也必須達到較高安全水平，才能減少泄漏的可能性。綠氫的產能也需要進一步擴大。這些因素都導致氨比傳統燃料更加昂貴。
氫燃料也日益被視為航運業減排的重要解決方案 。通過可再生能源制取的氫燃料，其燃燒碳排放量為零 。氫燃料的能量密度大約是重油的3倍 ，且無毒、無色、無味。但氫氣是易燃、易擴散的氣體，要使用氫氣作為燃料，船員也必須接受專門培訓，船舶還需要安裝昂貴的基礎設施，通過加壓將氫氣儲存在零下253攝氏度(華氏零下423度)的低溫環境中 。這些安全問題，以及高昂的改造運營成本，都是氨和氫兩種燃料在目前推廣應用中面臨的共同障礙。
生物燃料和電動船舶：應用范圍有限。
通過使用生物燃料和電動化來替代重油也在探索之中。目前，生物燃料與傳統燃料混合使用，已在現實中得到應用 。
生物燃料是通過將植物油或動物脂肪等生物質轉化為燃料制成的，具有可再生、碳排放量低的特點 。然而，生物燃料的可持續性主要取決于生產過程中所使用的生物質和動物原料的類型。在原來種植糧食的農田上，種植生物質資源會帶來糧食安全隱患 。環境和經濟方面的巨大障礙，也阻礙了生物燃料的大規模應用。目前，有關生物燃料如何幫助加速低碳轉型的研究也在與日俱增 。
一臺聯合收割機正在一大片農田上收割大豆。雖然玉米和大豆等作物可以用來生產低碳燃料，但轉化農田生產生物燃料，會給糧食安全帶來壓力。
電動化船舶與推廣岸電是全球航運業實現零排放的另一種選擇。但鑒于目前的基礎設施條件，電動化方案只適用于近海貿易或國內小型渡輪 。當然，如果能與其他燃料結合使用，其應用范圍可能會擴大，如可以使用柴油發電機為船用電動發動機充電 。
實現航運業凈零排放，需要做些什么?
進一步擴大可再生能源規模，是航運業成功轉型的重要前提。這一點毋庸置疑。
生產氫、氨和甲醇等燃料需要大量能源，這意味著必須在這些燃料的生產過程中也需要實現脫碳，才能減少整體排放量。例如，如果氫燃料是石油煉化過程中副產品，會產生大量溫室氣體排放，削弱其作為低碳解決方案的潛力 。目前，全球只有30%的能源是可再生的 。盡管可再生能源轉型的發展勢頭強勁，全球必須加速擴大可再生能源的投資和生產 ，否則將無法生產出足夠的零排放燃料，實現2050年凈零排放的目標 。
要真正實現《巴黎協定》目標，航運業還需要做出比IMO提出的2023年戰略更有力的承諾，這也是全球航運公司、各國政府及其他各利益相關方在這一問題上展現領導力的重要機遇。
目前，美國和挪威政府在第27屆聯合國氣候變化大會(COP27)上發起了“綠色航運挑戰”倡議 ，得到了可持續海洋經濟高級別小組的支持 。這也進一步激勵了各國政府、港口和船舶公司紛紛做出凈零排放承諾。歐盟于2024年1月起正式將航運業的排放 納入歐盟排放交易體系 ，旨在鼓勵航運業加快轉型。此外，一些機構還在呼吁針對國際航運的溫室氣體排放征收稅費 ，將其收入用于資助發展中國家的氣候解決方案。盡管包括世界銀行和一些國家政府在內的支持這一提議 ，但IMO在2027年之前就此提議前達成一致的可能性較低 。
一艘大型貨船正駛過荷蘭的一個風力發電場。發展風能等可再生能源對于大規模生產零碳航運所需的燃料至關重要。
實現轉型也需要大幅增加對低碳燃料與相關基礎設施的資金投入。要使零碳燃料在商業上可行、在船舶上使用安全可靠，并在全球航運業推廣和應用，都需要耗費高昂的資金進行支持;據估算，實現航運業的減排目標需要花費約1萬億至1.4萬億美元的資金 。
目前，航運業可以獲得一些融資支持，例如《波塞冬原則》當前簽署國，可提供總額超過1850億美元的債務融資;大型航運公司也預計將在未來增加低碳投資 。IMO提出的“2023年戰略”中還列出了一份商業案例，包括增加公共和私人投資、協調新進場資金和現有資金等，這都有助于推動各國家和地區出臺自身的政策。但目前最主要的挑戰在于能否及時為這些解決方案提供資金，從而實現《巴黎協定》的目標。
繪制科學路線，駛向綠色低碳未來
盡管航運業的低碳轉型會面臨各種挑戰，但也創造了獨一無二的機遇 。航運業的低碳發展不僅可以遏制氣候變化，還可以成為氣候創新領域的領軍行業，通過開發低碳燃料基礎設施，幫助其他能源行業實現減排目標;改善沿海空氣質量，減少航運污染引起的人類健康風險和過早死亡，創造與新燃料供應鏈相關的就業機會等 。航運業必須積極采取行動，大力增加資金投入，制定強有力的政策框架，才能確保這一關鍵轉型得以如期實現。
本文來源于羅戈網，不代表九州物流網(http://www.ruyi818.com)觀點，如有侵權可聯系刪除，文章所用圖片來源于網絡，文章圖片如有侵權可聯系刪除。