• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Hur sjöhamnar återuppfinns för den gröna energiomställningen

    La Havre, Frankrike, vid solnedgången, med hamnen i bakgrunden. Kredit:Shutterstock

    När det gäller att inleda energiomställningen är havspolitiken en av de viktigaste slagfälten. Men många hamnar, medvetna om sin ekologiska och ekonomiska sårbarhet, har förbundit sig till strategier för hållbar utveckling.

    Enligt den senaste forskningen kommer havsnivån att stiga avsevärt (från 1,1 till 2 meter, i genomsnitt) år 2100, vilket innebär att cirka 14 procent av världens stora hamnar riskerar översvämningar och erosion vid kusten. Hamnar i Frankrike, inklusive 66 som används för sjöfartshandel, är också hotade och kommer att behöva anpassa sin infrastruktur.

    Sjötransporter står för cirka 80 procent av den globala varuhandeln i volym. Frakt står för tre procent av den globala CO2 utsläppen, som har ökat med 32 procent under de senaste 20 åren. Om inget görs kan sjöfartens utsläpp stiga till 17 procent av de globala utsläppen år 2050.

    Ange "framtidens hamnar". Hamnar styr globaliserad ekonomisk aktivitet och är verkliga "energinav", som sammanför alla typer av transporter (sjöfart, landbaserade, vattenvägar och flyg). Nu siktar de på att skära ner på fastigheter, vara mer respektfulla för miljön och bättre integrerade i städer, särskilt genom konceptet "stadshamnar."

    Frihet från olja

    Minst 1 biljon USD kommer att behöva investeras mellan 2030 och 2050 för att minska sjöfartens koldioxidavtryck med 50 procent till 2050. Från och med förra året stod oljedrivna bränslen för 95 procent av energiförbrukningen inom transporter. Samtidigt förutspås sjötrafiken öka med 35 till 40 procent under samma period.

    Detta beroende av kolväten utgör också en ekonomisk sårbarhet för sjöfartssektorn på grund av nya miljöstandarder.

    I Frankrike har flytande bulktransporter varit på nedgång sedan 2009 (minskat tre procent i genomsnitt sedan 2016), trots en liten uppgång 2017 (2,1 procent). Bränslefrakten (50 procent av sjöfarten i vikt i större hamnar) har också minskat med 25 procent sedan 2008.

    Portar och deras miljö. Fallet Antwerpen. Kredit:Université Bretagne Sud/YouTube, 12 juli 2019

    Oljans guldålder kommer inte att hålla i sig mycket längre, med tanke på dess miljöpåverkan och ökande brist. När förbrukningen av kolväten och kol minskar bör vi också se en stadig minskning av bränsletransporten.

    Den franska regeringens nationella lågkoldioxidstrategi ("Strategie nationale bas carbone," eller SNBC) syftar till att minska utsläppen från industrisektorn med 35 procent till 2030 och 81 procent till 2050. Detta kommer att innebära en nästan fullständig avkarbonisering av sjötransporter, vilket skapar en verklig teknisk utmaning för sektorn.

    För att nå dessa mål arbetar hamnarna för att bli koldioxidneutrala genom att omforma sin logistiska verksamhet (flödeshantering) och produktionsmedel (värdeskapande), som en del av en industriell omställningsstrategi. De satsar på ny miljöteknik för att generera dubbel utdelning, både miljömässigt och ekonomiskt.

    Tre tillvägagångssätt skulle kunna användas för att uppnå dessa mål:energieffektivitet, produktion av förnybar energi och industriell ekologi.

    Bygg morgondagens fartyg

    En studie från 2021 av Getting to Zero-koalitionen visade att koldioxidfria bränslen måste representera minst fem procent av bränslemixen till 2030 för att internationell sjöfart ska uppfylla Parisavtalet. Omkring 100 000 kommersiella fartyg kommer att påverkas av denna energiomställning, enligt GTT, ett företag specialiserat på transport och lagring av flytande naturgas (LNG).

    I denna riktning lanserades ett ambitiöst miljöcertifieringsprogram, Green Marine Europe, 2020 för att skapa morgondagens europeiska sjöfartsindustri.

    Nya bränslen med mindre koldioxidavtryck, såsom flytande naturgas, ammoniak och etanol, och ett påskyndat införande av alternativa framdrivningssystem kommer att behövas för att sektorn ska bli grönare.

    År 2020 försågs Bordeaux hamn med ett LNG-drivet mudderverk, som kräver mindre energi och är mer miljövänligt, tack vare dess muddringsmekanism för vatteninsprutning. Kredit:Delphine Trentacosta, författare tillhandahållen

    Vätgasbränsle (inledningsvis "grått", nu allt mer "grönt") utgör ett annat lönsamt alternativ på medellång sikt för flottor som utsätts för kraftig rotation. Även om projektet för närvarande är i ett tidigt skede (som involverar små fartyg med 60-80 platser), har mer ambitiösa initiativ lanserats, såsom Hydrotug-båten som byggs för hamnen i Antwerpen.

    Ankomsten av ångdrivna motorer satte stopp för användningen av stora vinddrivna klippmaskiner i slutet av 1800-talet. Men teknik som utnyttjar vinden kan göra en stor comeback, med fartyg som använder segel och drakar för att minska bränsleförbrukningen.

    Offshore-vindkraftverk, en lovande lösning

    Att utveckla elektriska anläggningar och teknik är också avgörande för energiomställningen, oavsett om det sker genom elektrifierade kajer, förvandla hamnväggar till energiproducenter eller utveckla elektriska färjor som använder solenergi, bioenergi eller havskraft.

    När energiomställningen fortskrider kommer vi att se hamnar gå från att konsumera stora mängder av en enda energikälla till att använda flera energikällor och bli elproducenter.

    Med den anledningen kommer havsbaserade vindkraftverk att förändra franska kuster på djupet under de kommande åren. De första platserna kommer att vara nära hamnar (med den första franska havsbaserade vindkraftsparken med 80 turbiner som kommer att lanseras i Saint-Nazaire 2022). På medellång sikt är målet att nå en kapacitet på 5,2 till 6,5 Gigawatt vindkraft till havs i Frankrike till 2028.

    Den här tekniken ger hamnområden ett nytt liv i jakten på industriell diversifiering, optimerade fastighetsintäkter och lokal expertis (byggnads- och underhållsverksamhet).

    Den kommande vindkraftsparken till havs nära Quai Hermann du Pasquier i staden Le Havre, som lanseras 2022, presenteras som det "största industriella förnybara energiprojektet i Frankrike" och symboliserar hamnens industriella och energiska omställning. Dessutom, efter 53 års tjänst, stängdes värmekraftverket i detta område, som använde 220 ton kol dagligen, den 31 mars 2021.

    Slutligen bör det noteras att vindkraftsparker till havs utgör en möjlighet för hamnar att producera sitt eget väte genom att elektrolysera havsvatten.

    För samman stad och hamn

    Energiomställningen tvingar regeringar att ompröva kopplingarna mellan stad och hamn. Utvecklingsprojekt baserade på en helt oljebaserad ekonomi och den globaliserade boomen inom containertransporter under andra hälften av 1900-talet kopplade bort stad och hamn på alla nivåer. Hamnar togs bort från urbana miljöer på grund av utrymmesbrist, med enorma industriella hamnzoner skapade i stadens utkanter.

    Nu ifrågasätts denna separation, vilket markerar återkomsten av hamnen som ett utrymme som är öppet för resten av staden.

    För hamnstäder, där fartyg samsas med invånare, industri, företag och turism, har föroreningar motiverat medborgarna till handling. Lokal miljövård har drivit hamnarna att bli öppna för städer genom att främja utvecklingen av cirkulära ekonomier och industriell ekologi.

    Många hamnar har lanserat energiomställningsprojekt som syftar till att förändra relationerna mellan stad och hamn. Hamnområdet visar sig vara en utmärkt miljö för att prova nya metoder som bygger på ökat samarbete mellan lokala aktörer.

    I La Rochelle, till exempel, gav miljö- och energibaserade frågor en möjlighet att starta en gemensam, samarbetsdiskussion om storstadsområdets framtid. La Rochelle Zero Carbon Territory-projektet, där det större stadsområdet siktar på att bli koldioxidneutralt 2040, genomförs energiomställningen genom samordnad planering mellan staden och dess hamn. Hamnen har förbundit sig till initiativ som begränsar dess miljö- och energirelaterade påverkan, samtidigt som den ger fördelar för den lokala ekonomin.

    I Le Havre, liksom i Bordeaux och på andra håll, stärks denna sammankoppling mellan stad och hamn genom att kombinera energirelaterade utmaningar och digitala möjligheter.

    Med tiden bör detta leda till födelsen av "smarta hamnstäder" (som förbinder "smarta städer" med "framtidens hamnar"), för en "ny modell för urbana och industriella hamnområden, blandade samman genom innovation."

    Taket på ubåtsbasen i La Rochelles hamn utrustades med 7 580 solpaneler under 2018. Kredit:Olivier Benoît, författare tillhandahållen

    Gör hamnar till platsen för modern energi

    Även om miljöutmaningen är helt klart enorm och komplicerad, ger denna energiomställning oss möjligheten att omtolka hamnar som laboratorier och att testa nya metoder och tekniker. Exempel:Rotterdams hamn minskade sin CO2 utsläpp med 27 procent mellan 2016 och 2020.

    Hamnar har alltid varit skyltfönster för industriell revolution, med ankomsten av ånga, propellrar och sedan metallskrov. De har ofta den senaste energirelaterade tekniken, vilket framgår av målningen av hamnen i Le Havre, av Camille Pissarro.

    Nu är det upp till dem att hålla detta arv vid liv, som sanna inkörsportar till en mer hållbar och motståndskraftig ekonomi.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com