Nadogradnja dela američke brodarske flote sa motora sa unutrašnjim sagorevanjem na baterijsko-električne sisteme mogla bi značajno da smanji emisije gasova staklene bašte i bila bi u velikoj meri isplativa do 2035. godine, prema novoj studiji istraživača Berkli laboratorije nedavno objavljenoj u Nature Energy.
Transport predstavlja 3% ukupne emisije gasova staklene bašte u SAD iz transporta, što ga čini važnim ciljem za dekarbonizaciju. Ali elektrificiranje brodova je izazovnije od elektrifikacije automobila i sa tehničke i sa tržišne perspektive.
Brod je mnogo veća kapitalna investicija od automobila i ima životni vek od nekoliko decenija. Dok je bolja tehnologija baterija poslednjih godina značila EV sa većim dometom, brodovi su znatno teži od automobila i mogu da putuju na veoma velike udaljenosti između luka. Ove velike težine i velike udaljenosti navele su neke da pomisle da elektrifikacija transporta nije izvodljiva.
Istraživači su odlučili da testiraju tu pretpostavku, rekao je Von Jang Park, vođa studije i istraživač energetske politike u laboratoriji Berkli.
„Naša analiza uključuje izvodljivost elektrifikacije za 100% svih putovanja, dok takođe istražujemo isključivanje malog procenta veoma dugih pojedinačnih putovanja, što bi se potencijalno moglo rešiti kroz optimizovane operacije na više plovila“, rekao je on.
„Smanjenje troškova baterije u kombinaciji sa povećanjem gustine energije baterije, čistijim mrežama, optimizovanim radom plovila i vrednovanjem drugog veka trajanja baterije stvaraju jedinstvenu priliku za elektrifikaciju u domaćem transportu.“
Istraživači su analizirali brodove pod američkom zastavom manje od 1.000 bruto tonaže, što uključuje prvenstveno putničke brodove i tri vrste tegljača. Identifikovali su 6.323 takva broda. Od toga, 2.722 je imalo dovoljno podataka iz sistema za automatsku identifikaciju, automatskog sistema za praćenje plovila, da bi razumelo dužinu i obrasce putovanja koje su napravili.
Park i njegove kolege su otkrili da je isključivanje samo 1% najdužih putovanja učinilo elektrifikaciju brodova mnogo izvodljivim, omogućavajući baterije za dve trećine manje nego što bi bile potrebne za najduža putovanja. Za putničke brodove, veličina bi mogla biti smanjena za 85 odsto, otkrili su.
Koliko elektrifikacija smanjuje emisije zavisi od intenziteta ugljenika električne energije koja se koristi za punjenje. Ovih 6.323 broda doprinose sa 9,5% ukupnih emisija domaćih brodova u SAD, navodi list. Istraživači su posmatrali tri scenarija za intenzitet ugljenika u električnoj mreži tokom vremena.
Scenario jedan je bio status kvo, scenario dva je bio dekarbonizacija od 95% električne energije do 2050. godine, a scenario tri agresivnija dekarbonizacija od 95% do 2035. Rekonstrukcija ovih brodova mogla bi smanjiti morske ekvivalentne emisije CO 2 za 34–73% sa najvišim nivoom u 2035. smanjenje postignuto kroz treći scenario.
Istraživači su takođe razmotrili kako bi elektrificiranje transporta moglo biti isplativo, što znači da naknadna oprema na bateriju košta isto ili manje kao upravljanje ekvivalentnim motorom sa unutrašnjim sagorevanjem. Za brodove sa motorima sa unutrašnjim sagorevanjem, ukupni trošak je uključivao gorivo, rad i održavanje, kao i društvene troškove emisije CO 2 ekvivalenta i zagađenja vazduha.
Za brodove na baterije, ukupni trošak uključuje baterije, punjenje, rad i održavanje, troškove infrastrukture za punjenje, društvene troškove emisije CO 2 ekvivalenta i vrednost drugog životnog veka baterije na kraju prvog životnog veka. Istraživači su ponovo uporedili ove troškove prema scenarijima koji uključuju procenat ukupnih putovanja, intenzitet ugljenika u električnoj mreži i različite scenarije troškova za sistem baterija i troškove punjenja.
U scenariju dekarbonizacije električne energije od 95% do 2035. godine, elektrifikacija do 85% ovih brodova koja pokriva 99% godišnjih putovanja bila bi isplativa 2035. godine, otkrili su.
Istraživači su takođe proučavali koliko će energije za punjenje brodovima biti potrebno za uspešnu elektrifikaciju. Otkrili su da bi otprilike polovina potreba za punjenjem mogla biti koncentrisana na 20 američkih luka.
„Potencijal elektrifikacije koncentrisan je na relativno malo luka, uključujući Njujork–Nju Džersi, Nju Orleans i Hjuston“, rekao je Hi Seung Mun, postdoktorski istraživač iz Berkli laboratorije i prvi autor rada. „Ovo implicira da će fokusiranje infrastrukturnih investicija na ove luke olakšati elektrifikaciju plovila.
„Naša analiza nudi suštinski prvi korak u razumevanju opcija za isporuku baterije i električne energije“, rekao je Park. „To postavlja osnovu za buduća istraživanja i razvoj politike kako bi se identifikovale optimalne lokacije za određivanje prioriteta elektrifikacije baterija na osnovu aktivnosti pojedinačnih brodova i emisija iz lokalne mreže.“
