Att använda naturgasbränsle med andra metoder kan hjälpa vägfrakt- och sjöfartsindustrin att nå mål, säger nya Imperial College London vitbok.
Internationella sjöfartsorganisationen (IMO) - FN:s sjöfartsorganisation - försöker åtminstone halvera utsläppen av växthusgaser från fartyg till 2050 jämfört med 2008 års nivåer. Vägfraktindustrin, som inkluderar godstransport via lastbilar, förväntas arbeta mot liknande kolsänkningar.
Långdistansfartyg och lastbilar använder för närvarande tung eldningsolja och diesel, som avger växthusgaser som koldioxid (CO2) som bidrar till den globala uppvärmningen. De avger också luftföroreningar som kväveoxider (NOx), svaveloxider (SOx), och partiklar som bidrar till luftföroreningar och skadar människors hälsa.
År 2015 till exempel, vägfrakt - som inkluderar långdistansbilar - bidrog med sju procent av de globala koldioxidutsläppen, och fartyg bidrog med upp till 2,5 procent. Dock, att minska eller eliminera koldioxidutsläpp från långdistansfordon och fartyg har visat sig vara svårt, med avancerade batterielektriska eller vätebränslecellsystem dyrare och potentiellt begränsade inom räckvidden de kan leverera.
Det här nya vitboken, skriven av akademiker vid Imperial's Sustainable Gas Institute, undersöker de potentiella fördelarna med att använda naturgas för skepps- och lastbilsbränsle. Den tittar på hur förändringen kan påverka utsläpp av växthusgaser, luftförorening, och kostnader för industrin.
Tidningen skrevs tillsammans med akademiker vid Imperial's Center for Transport Studies, och University of British Columbia Clean Energy Research Center.
Fynd
Att använda naturgas för att driva fordon och fartyg släpper ut mindre kol än diesel. Men rapporten fann att vissa naturgaser, som metan, läcker när de rör sig genom leveranskedjan, vilket avsevärt minskar nyttan med att byta bränsle.
Rapporten ifrågasätter också värdet av att använda naturgas i lastbilar. Under de senaste åren har bestämmelser för lastbilar har förbättrat deras energieffektivitet till en sådan grad att byte till naturgas för bränsle kanske inte minskar den relativa fördelen med att byta till naturgas.
Därför, att göra bytet värt, naturgas bör kombineras med energieffektivitetsåtgärder som avsevärt kommer att förbättra utsläppen av växthusgaser, enligt tidningen.
De noterar att elektrifiering av fordon är ett alternativ, men att detta kanske inte gynnar långdistansbilar eftersom batterier för närvarande är dyra, tung, och tar plats på ett fordon. Den laddningstid som behövs begränsar också fordonets tid på väg som transporterar gods.
Författarna säger att byte till naturgas som transportbränsle kan ge kostnadseffektiva utsläppsfördelar och tekniken är tillgänglig, men det kommer inte att räcka för att nå långsiktiga ambitioner med låga koldioxidutsläpp. Huvudförfattare Dr Jamie Speirs, från Imperial Department of Earth Science &Engineering, sade:"Fördelarna med växthusgaser med naturgas som transportbränsle är användbara på kort sikt, men måste kombineras med ytterligare energieffektivitetsåtgärder och långsiktiga planer som innehåller mycket lägre koldioxidbilar och fartygstekniker. "
Energieffektivitetsåtgärder
Fartyg och lastbilar som använder naturgas är dyra att tillverka, men författarna säger att pengarna som sparas i bränsle sannolikt kommer att uppväga initialkostnaden under deras livstid eftersom naturgas för närvarande är billigare än diesel.
Frakttillverkare kan också minska mängden energi, och pengar, används genom att installera solpaneler för att komplettera energibehov och använda segel för att utnyttja vindkraft. En annan metod är att använda barnacle-avvisande färg för att förhindra uppbyggnad på skrovet och hålla fartyget strömlinjeformat.
Liknande, vägfraktindustrin kan förbättra effektiviteten, med hjälp av en rad alternativ inklusive mer energieffektiva däck för att minska motstånd och förbättrad aerodynamik.
Författarna till rapporten säger att en kombination av alternativ kommer att behövas för att uppfylla de mål som huvudsakligen anges av IMO. De valda alternativen måste möjliggöra kontinuerliga förbättringar av växthusgasutsläpp till 2050 för att bekämpa utsläppen från den befintliga flottan och de förväntade ökade efterfrågan på lastbilar och fartyg.
Medförfattare Dr Marc Stettler, vid Imperials avdelning för civil- och miljöteknik, sade:"För att få en fullständig bild av utsläpp av växthusgaser tittade vi på hela livscykeln och bränsleförsörjningskedjan samt utsläpp av rörrör. Vår granskning visar att små mängder metanläckage över naturgasförsörjningskedjan kan eliminera nyttan av Vi har också funnit att naturgasmotorer tenderar inte att vara lika energieffektiva som dieselmotorer och att detta också minskar koldioxidfördelarna med lastbilar. "
"För att uppnå djupare utsläppsminskningar, vi kommer att kräva en blandning av teknik inklusive elektriska fordon för korta stadsvägar, elektrifiering av långdistansoperationer och effektivare logistikprocesser. "
"Vitbok 4:Kan naturgas minska utsläppen från transporter? Tunga lastbilar och frakt" av Jamie Speirs, Paul Balcombe, Paul Blomerus, Marc Stettler, Nigel Brandon och Adam Hawkes, publicerad 28 januari 2019.
