Merenkulku nojaa toistaiseksi vahvasti fossiilisiin polttoaineisiin. Kiristyvä ympäristösääntely kuitenkin edellyttää, että toimialalla siirrytään vähitellen käyttämään vaihtoehtoisia energianlähteitä. Näitä ovat bioöljyt ja -kaasut, kuten HVO (hydrotreated vegetable oil) FAME (fatty acid methyl esther) ja nesteytetty biokaasu sekä synteettiset polttoaineet, kuten synteettinen ammoniakki, metaani ja metanoli. Biopolttoaineiden raaka-aineina voidaan käyttää ruokakasveja, selluloosaa, jätteitä tai tähteitä. Synteettisiä polttoaineita voidaan valmistaa vedystä, jota tuotetaan elektrolyysillä sähköenergian avulla. Jotta näiden niin kutsuttujen e-polttoaineiden (engl. electrofuels) tuotanto olisi päästötöntä, sähkön on oltava peräisin uusiutuvista energianlähteistä. Suomessa on hyvät mahdollisuudet vetypohjaisten ratkaisujen käyttöönottoon: Vahva sähköverkko, tuulivoiman nopea lisärakentaminen, hiilidioksidia tuottava raskas teollisuus, kehittynyt infrastruktuuri ja kattavan kaukolämpöverkon hyödyntämismahdollisuudet osana tuotantoprosesseja.
Suurin osa merenkulun fossiilisten polttoaineiden aiheuttamista päästöistä syntyy, kun polttoaineita poltetaan laivan moottorissa. Sen sijaan vaihtoehtoisten polttoaineiden kasvihuonekaasupäästöt riippuvat olennaisesti tuotantoprosessista. Biopohjaisten polttoaineiden päästöihin vaikuttaa eniten raaka-aine, kun taas e-polttoaineiden päästöihin vaikuttaa se, onko raaka-aineena käytetty vety tuotettu uusiutuvan energian avulla. Vaihtoehtoisia polttoaineita tutkiessa onkin tärkeä tehdä elinkaarianalyysejä (engl. life cycle analysis eli LCA), joissa lasketaan polttoaineen koko elinkaaren aikaiset päästöt. Varustamojen on puolestaan huomioitava polttoaineen elinkaarikustannukset (total cost of ownership eli TCO) investointipäätöksiä tehdessään. Elinkaarikustannuksiin kuuluvat investointikustannukset, kuten investoinnit moottoriin, ja operatiiviset kustannukset, kuten polttoainekustannukset ja päästöoikeusmaksut.
Hankkeessa perehdytään merenkulun vaihtoehtoisten polttoaineiden elinkaaripäästöihin ja -kustannuksiin LCA- ja TCO -menetelmillä. Hankkeessa kehitetään Excel-pohjaista työkalua, jonka avulla käyttäjä voi tarkastella eri polttoaineratkaisujen elinkaarikustannuksia. Työkalulla voi myös vertailla polttoaineita EU:n ympäristölainsäädännön näkökulmasta. Työkalu on tarkoitettu erityisesti alan toimijoiden, kuten polttoainetuottajien, varustamojen ja viranomaisten käyttöön.
Lisätietoja:
Vertaisarvioidut artikkelit:
- Developing sustainable shipping and maritime transport: multi-criteria analysis between emission abatement methods
Elias Altarriba, Sirpa Rahiala, Taru Tanhuanpää, Marko Piispa, Proceedings of the institution of mechanical engineers, part M: Journal of engineering for the maritime environment, published online - Open-loop scrubbers and restricted waterways: a case study investigation of Travemünde port and increased sulphur emissions immediately after the scrubbers are turned off
Elias Altarriba, Sirpa Rahiala, Taru Tanhuanpää, International journal on marine navigation and safety of sea transportation, vol. 17(2), 2023
Opinnäytetyöt:
- Alternative fuel emissions with regards to European Union’s emissions trading system and fuel EU proposal
Tri Lui, Bachelor’s thesis, Xamk, 2023
Yleistajuiset artikkelit:
- Avoimen kierron rikkipesurit ovat tehokas mutta kiistelty teknologia
Elias Altarriba, Xamk READ 3b/2023 - Vihreä siirtymä muuttaa merenkulkua valtavasti lähivuosikymmeninä
Taru Tanhuanpää, Xamk READ 3b/2023 - Xamkissa tutkitaan vaihtoehtoisten polttoaineiden tarjoamia mahdollisuuksia
Taru Tanhuanpää, Xamk READ 3b/2023 - MERPOL perehtyy merenkulun energiamurrokseen
Elias Altarriba, Xamk READ 2/2023 - Mittauksilla kiinni merenkulun päästövähennyksiin
Elias Altarriba & Sirpa Rahiala, Xamk READ 1/2023