Az ICOMIA, a nemzetközi hajóipari szövetségek tanácsa számára készített alapos kutatás megvizsgálta, hogy melyik meghajtó rendszernek lehet a legalacsonyabb a karbonterhelése a természetre

A kedvtelési célú hajók a globális üvegházhatású gázok (global greenhouse gas – GHG) kibocsátásának kevesebb, mint 0,1%-át teszik ki. Ez jelentéktelen nagyságrend, ám a becslések szerint világszerte 50 millió kedvtelési célú vízi jármű van, és ez a szám évente egymillió új hajóval bővül. A Nemzetközi Hajóipari Szövetségek Tanácsa (ICOMIA) ezért új kutatásokat végeztetett, amelynek nyomán meglepő eredményeket tett közzé.

A tanulmány összességében meglehetősen komor következtetése az, hogy ha alternatív módszerekkel csökkenteni akarjuk a fosszilis üzemanyag felhasználást, azzal könnyen nagyobb karbonlábnyomot generálhatunk, mint kisebbet, akár a bioüzemanyagokat, a hidrogént, az elektromos vagy hibrid meghajtási rendszereket nézzük.
Ugyanakkor az ördög a részletekben rejlik. Ha valaki csökkenteni szeretné a hajójával okozott karbonterhelést, azt bizonyos kompromisszumokkal megteheti.

A varázsszavak: hatótáv és a teljesítmény

Ehhez mindenki végezzen őszinte önértékelést arról, hogy valójában miként használja a hajóját! Bármilyen korú hajóról legyen szó, új, és feltörekvő technológiák alkalmazásával csökkenthető a karbonlábnyoma.

A párizsi klímaegyezmény – cselekvési tervek kidolgozása adatok nélkül?

Az egyezményt azzal a céllal hozták létre, hogy a globális hőmérséklet-emelkedést az iparosodás előtti, az 1880-as szinthez képest 1,5°C-ra korlátozza. Az egyezmény megköveteli az aláíró országoktól, hogy 2030-ig 43%-kal csökkentsék a globális szén-dioxid-kibocsátásukat.

Bár a tengeri kedvtelési célú hajók ipara a globális széndioxid kibocsátásnak csak elenyésző részét képezi, ám, ha kismértékben is, de hozzájárul. Tekintettel a szuperjachtok elleni közelmúltbeli tiltakozásokra, valamint arra, hogy a vitorlázást és a kishajózást az emberek többsége elit, luxus szórakozásnak tekinti, az ICOMIA célja, hogy a politikai döntéshozókkal együttműködve a szabályok megalkotásakor adatokra, és nem pedig érzelmekre és feltételezésekre alapozott ideológiákra támaszkodjanak.

Eddig sajnos a cselekvési tervek kidolgozása egyfajta „adatvákuumban” történt. A szabályalkotók, a vállalatok és a hajósok mind pozitív lépéseket próbáltak tenni a környezetvédelem érdekében, ám a törekvéseiket nem rideg, pártatlanul bizonyított számok vezérelték, ami hibás döntésekre vezethetett. Az ICOMIA ezért elindította az eddigi legrészletesebb kutatási projektet, amelyet valaha is végeztek a hajóiparban.

A projekt eredménye a „Pathways to Propulsion Decarbonisation for the Recreational Marine Industry” (Lehetőségek a meghajtás dekarbonizációjára a kedvtelési célú hajózási iparban – link  a 2. rész végén lesz megjegyzésekkel) című 550 oldalas jelentés. Eddig a jelentést és annak adatait megosztották az Európai Bizottság Fejlesztési Minisztériumával, az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumával, valamint az Egyesült Királyság, Spanyolország és Svédország kormányaival.

A tanulmány – az eddig elvégzett legrészletesebb kutatás

Az ICOMIA arra törekedett, hogy átfogó és holisztikus elemzést készítsen a 24 méter (80 láb) alatti kedvtelési célú hajókhoz jelenleg rendelkezésre álló összes meghajtási módok teljes környezeti hatásáról.

Ennek során figyelembe kellett venni a kedvtelési célú vízi járművek építésének, használatának és ártalmatlanításának teljes életre szóló „bölcsőtől a sírig” hatását. A jelentés a Ricardo, egy vezető globális mérnöki tanácsadó cég első ilyen jellegű célzott kutatási tanulmányát tartalmazza. Az adatok kiértékelése két évig tartott, és alapos szakértői ellenőrzés után tették közzé.

Az ICOMIA célja nem az volt, hogy kinyilvánítsa, mely technológiák zöldek vagy sem, hanem hogy olyan viszonyítási alapadatokkal szolgáljon, amelyek alapján a kormányok, hajóépítők, technológiai fejlesztők és a vitorlásközönség megalapozott döntéseket hozhasson.

A tanulmány kilenc, legfeljebb 24 méter hosszúságú kategóriára terjedt ki, ideértve a felfújható testű motorosokat (RIB), a kisebb külmotoros és beépített segédmotoros túrahajókat, horgászmotorosokat, pontoncsónakokat (ilyeneket jelentős mennyiségben használnak az Egyesült Államokban), egyéb motoros vízi járműveket, vitorlás jachtokat, a belvízi hajókat, nagy vízkiszorítású motorcsónakokat és nagy teljesítményű motoros jachtokat.

A tanulmány mielőtt rangsort adna, hat fejezetre bontva vizsgálja az egyes vízi járművek típusaira és használati eseteire vonatkoztatva a következőket: a dekarbonizációs lehetőségek feltárása; üvegházhatású gázok életciklus-értékelésének (LCA= Life Cycle Assesment) elvégzése az ISO 14044 és 14067 szabványok szerint, beleértve az energiaátalakítók és energiahordozók gyártási, használati fázisát és élettartamának végét; az egyes rendszerek teljes tulajdonlási költségének felmérését, beleértve a vásárlást, üzemeltetést és karbantartást; az egyes rendszerek várható élettartamát, a karbantartás, teljesítmény, biztonság hatásainak elemzését; az infrastrukturális vonatkozások elemzését.

Az ICOMIA nagyon szeretné, ha a tanulmányban bemutatott adatok és következtetések kiindulási pontként szolgálnának az emberek számára az innovációhoz és a széndioxid kibocsátás csökkentése érdekében a hajók életciklusának minden szakaszában.

Ellenzők

Természetesen akadnak, akik szkeptikusak a jelentéssel kapcsolatban. Például Steve Bruce, az elektromos motorokat gyártó ePropulsion ügyvezető igazgatója szerint a jelentést a villamosítás elleni elfogultsággal írták meg, és nem veszi megfelelően figyelembe az akkumulátorok újrahasznosításának lehetőségeit. Vitatja  az átlagos hajóhasználati óraszám értékeket, ami az összehasonlítás alapja, és szerinte nincs összhangban a tényleges hajóhasználati profilokkal.

Az ilyen kifogásokkal általában az a baj, hogy egy alapos, dokumentumokkal alátámasztott vizsgálat eredményeivel szemben azt állítja, vagy sugallja, hogy „…szakember vagyok, és szerintem nem úgy van”. De nem tudja, és nem is próbálja, nyilván nincs rá módja (az itt tárgyalt költséges kutatás két éven át tartó munka eredménye), hogy nyíltan ellenőrizhető adatokkal alátámassza a kétségeit, cáfolja a tanulmány megállapításait, hanem csak azt mondja, hogy ő nem úgy tapasztalta… Ez pedig így csak érzelmi ellenérv, amit egy komoly szakmai vitában nem szabad ellenőrzés nélkül elfogadni. Ugyanakkor fontosak az ilyen kritikák, mert rávilágíthatnak hibákra, amelyek további vizsgálatokkal igazolódhatnak és új eredményekre vezethetnek. Erre számos példa hozható, például a klímakutatásban.

Az ICOMIA számára készült tanulmány megállapításai azért is meglepőek lehetnek sokak számára, mert például az autók elektromos meghajtását pártoló cikkek és ideológiák, az elektromos meghajtás környezetvédelmi előnyeit igazolni kívánó anyagok gyakran az elektromos hajtású és a robbanómotoros autók közötti környezetterhelés különbséget csakis az adott autók használatával keletkező szennyezést mérve fejtegetik, szemérmesen elhallgatva az egyes kategóriák előállításával járó környezetterhelés különbségeit, illetve például az adott alternatív energia előállításakor, például az áramtermeléskor keletkező karbonterhelést, az energia tárolására szolgáló akkumulátorokról nem is szólva.

Ám, ez önbecsapás, politikai vagy gazdasági célok sanda kiszolgálása.

RIB elektromos külmotorral – Fotó: Benjamin Sellier

Mivel nem foglalkozott a kutatás

A jelentés készítői hangsúlyozzák, hogy nem céljuk bizonyos megoldások gátlása, hanem inkább az, hogy azonosítsák azokat a valós felhasználási eseteket, amelyekben ezek a rendszerek a legmegfelelőbbek, és hogy rávilágítsanak arra, ahol több fejlesztésre és több beruházásra van szükség.

Azt is megjegyezik, hogy a kutatás a meghajtórendszerekre összpontosít, miközben még számos olyan terület van, ahol egy élvezeti hajó csökkentheti karbonlábnyomát, az építőanyagoktól és a gyártási folyamatokon át az ellátási láncokig, a szállításig és az ártalmatlanításig. Hasonlóképpen nagy hatással lehet a széndioxid kibocsátás mértékére a hajó használatának módja is.

Az ICOMIA vezérigazgatója, Joe Lynch kifejtette: „Mi nem azt akarjuk megmondani az embereknek, hogy mit tegyenek, hanem hogy segítsünk nekik meghozni a legjobb döntéseket, és lehetővé tegyük az iparág számára, hogy megoldásokat találjon az adataink felhasználásával. Ez a tanulmány a jelenleg használt legnépszerűbb hajótípusok vizsgálata. Reméljük, hogy ezt idővel több felhasználási esetre és több feltörekvő technológiára, például foileres, szárnyas hajózásra is kiterjesztjük, és célunk, hogy ezt minél használhatóbb életciklus-elemző eszközzé alakítsuk, amely szilárd döntéshozatal alapja lehet a hajóipar széndioxid-mentesítésének elősegítése érdekében. .’

A kutatás nem vizsgálta az újrahasznosított áruk, például az újrahasznosított autóakkumulátorok felhasználását, vagy a meglévő jachtok új motorokkal való átszerelését, és nem hasonlította össze a különféle hajótípusokat…

Nem fektetett súlyt lokális szempontokra sem, mint például a környezetszennyezés vagy a zaj csökkentésének szükségessége az ökológiailag érzékeny területeken, vagy a felhasználói élvezet növelése, netán a karbantartási igény csökkentése.

A tanulmány nem vesz figyelembe lokális szempontokat: például a Balatonon és számos európai tavon, ahol a belsőégésű motorok használata a vízminőség megőrzése miatt tiltott, a szabadon használható alternatív meghajtásoknak nincs versenytársa

„Ez egy dekarbonizációs jelentés, nem pedig egy használhatósági jelentés” – mondta Lynch. „Sok más oka is van annak, hogy elektromos alapú kritériumokat válasszunk, például zaj, szag, költség, karbantartás és így tovább” – elismerve, hogy a tanulmányban a hangsúly nagymértékben a hajó életciklusának globális széndioxid-kibocsátására került.

Autók és hajók összevetése

Mivel napjainkban általánosságban az elektromos autókat vagy az „akkumulátoros elektromos járműveket” (BEV) tartják a leginkább környezetbarát megoldásnak a szárazföldi közlekedésben, ezért kérdés, hogy ugyanez vonatkozik-e a víziközlekedésre is. A válasz az, hogy az adatok szerint óriási különbségek vannak az autók és a hajók között.

Egy hajó meghajtása adott, meghatározott távolságon nagyjából tízszer több energiát igényel, mint egy autó mozgatása. Viszont a legtöbb autót sokkal rendszeresebben, összetett céllal és több ideig használunk, mint a hajókat.

Ez azt jelenti, hogy egy autó teljes élettartamára vetített karbonlábnyomának kevesebb, mint 20%-a származik a gyártásból, közel 80%-a a felhasználás – energiaellátás, kipufogógáz-kibocsátás és karbantartás –, illetve az élettartama utáni ártalmatlanítása. A hajók esetében a kutatás azt mutatja, hogy bár egyes jachtokat sokat használnak, sok viszont hosszú ideig tétlenül áll. A motorgyártók adatai alapján például egy vitorlás motorjának átlagos éves felhasználása mindössze évi 24 óra. Ez az adat hajómotor használati nyilvántartásokból és az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynökségétől származó összesítés eredménye.

A különböző típusú motorcsónakoknál ez évi 35-48 órára nő. Csak a kereskedelmi forgalomban üzemeltetett, bérelhető jet-ski esetében volt átlagosan évi 100 óra feletti a használat.

Arányosan egy hajó élettartama során keletkező károsanyag-kibocsátásának 50%-a a gyártásból, 10%-a a selejtekből és 40%-a a használatból származik. Ez utóbbi természetesen még kisebb arány, ha vitorlásról van szó. Mind emiatt a hajók esetében sokkal rövidebb időszakkal számolhatunk, amely alatt bármilyen környezetkímélőnek tartott megoldás vagy a szokásos használat csökkentése kiegyensúlyozhatja a végbement széndioxid-kibocsátást.

A kutatás elemezte a széndioxid-hozzájárulást vagy a globális felmelegedési potenciált (GWP = Global Warmig Potential) az ellátási lánc minden szakaszában és az egyes meghajtórendszerek életciklusában, minden egyes figyelembe vett hajótípus esetében.

Egy hajó teljes élettartamát tekintve a károsanyag kibocsátásnak csak 40 százaléka esik a használatra, míg egy gépkocsinál ez 80 %.  Vagyis a karbonlábnyom mérésénél sokkal nagyobb jelentőségű az előállításban jelentkező szennyezés, mint a használatkori.  A nem fosszilis meghajtási módozatok gyártásakor sokkal nagyobb karbonterhelés, mint a robbanómotorok előállításakor

Az elektromos külmotort használó felfújható gumimotoros a teljes GWP-jének körülbelül 40%-át képes lecsökkenteni egy ugyanolyan benzines motorral hajtottal szemben. Ennek azonban ellensúlyoznia kellene a elektromos motorhoz felhasznált alapanyagok karbonlábnyomának csaknem háromszoros növekedését, valamint a körülbelül két és félszeres környezetterhelés növekedést a gyártási folyamatban.

A nem-fosszilis üzemanyag használata sokkal nagyobb növekedést okozott a vízi jármű teljes karbonlábnyomában, miután a hatékony energiatárolási igény valójában megduplázta az adott vízi jármű karbonlábnyomát!

Az ásványkinyerés és az ezzel kapcsolatos folyamatok az akkumulátorok karbonlábnyomának nagy részét képezik, így ezzel is számolni kell.

Az ásványkinyerés és az ezzel kapcsolatos folyamatok az akkumulátorok karbonlábnyomának nagy részét képezik, amit az egyes meghajtási módozatok környezetterhelésének megítéléséhez figyelembe kell venni

A vitorlás hajók esetében lényegében a teljes GWP a hajó gyártásához felhasznált anyagoknak tulajdonítható.

A meghajtási módokat tekintve messze a legrosszabb megoldás a hidrogén volt.  A tanulmány megállapításai szerint a hidrogénhajtású hajó kétszer akkora karbon lábnyomot hagy, mint a fosszilis tüzelőanyaggal hajtott hajó.

Mind az elektromos, mind a hibrid rendszerek GWP-je 50%-kal haladta meg az alapértéket, ennek nagy része az alapanyagokból, a gyártásból és – az elektromos rendszerek szinte karbantartásmentes használata miatt – meglepő módon a karbantartásból származott, mégpedig az akkumulátorok szükséges cseréje miatt.

Darren Vaux, az ICOMIA elnöke mondja: „Sok szén van az akkumulátorok ellátási láncában, és mivel a hajók esetében ilyen alacsony a használati óraszám, ezt nagyon nehéz ellensúlyozni. A vitorlás hajók élettartama hosszú, ezért az akkumulátorokat élettartamuk alatt többször is ki kell cserélni, mert azoknak nem ugyanolyan hosszú élettartamúak.

„Az elektromos motorok nyomatékprofiljuk és zajtalanságuk miatt tökéletesen alkalmasak tengeri közlekedésre. A kihívást az energiatárolás jelenti, mind az energiasűrűség, mind az akkumulátorok élettartama és a bennük lévő széntartalom miatt.

„Azon akkumulátorgyártók esetében, akik olyan országban működnek, ahol már magas a zöldenergia-termelés aránya, és a gyártási folyamat ezért nagyon alacsony széndioxid-kibocsátású gyárban történik, versenyelőnyben vannak, mert jelezhetik, hogy az akkumulátoruk nagyon kis karbonlábnyommal lett előállítva.”

A holnap megjelenő folytatásban:

• A reális összehasonlítások elvégzésének nehézségei

• Vitorlás hajó – mi változik az alternatív meghajtások alkalmazása esetén

• Mennyire használják a hajókat?

• Meglepő felismerések

• Következtetések

Ruji

A teljes tanulmány: Pathways to Propulsion Decarbonisation for the Recreational Marine Industry elvileg elérhető az ICOMEA (International Council of Marine Industry Associations, vagyis a hajóipari szövetségek nemzetközi tanácsa) honlapján, ám a megadott címről csak az „oldal nem található” jelzést sikerült elérnem. Tehát a teljes tanulmányt nem olvastam, hanem a Yachting Monthlyban 2024. február 7-én  megjelent cikken, Theo Stocker írásán alapul mindaz, amit a tanulmányról itt leírtam.

A címlapkép Dobó Pál fotója.

Kapcsolódó

Miért kevésbé környezetbarát az elektromos hajtás, mint gondolnánk – Megállapítások egy ICOMIA tanulmány alapján – 2. rész

A Nemzetközi Hajóipari Tanács számára két év alatt elkészített alapos kutatás kilencféle hajókategóriában megvizsgálta, hogy melyik meghajtó rendszernek lehet a legalacsonyabb a karbonterhelése a természetre