Suunta kohti puhtaampaa meriliikennettä

Suunta kohti puhtaampaa meriliikennettä

17.05.2023

Meriliikenteen päästöjä halutaan pienentää. Keinovalikoimaan kuuluvat myös sähkö ja sen avulla valmistettavat sähköpolttoaineet.

Maailmankauppa on täysin riippuvainen merenkulusta. Laivojen osuus globaaleista kasvihuonepäästöistä on kuitenkin suhteellisen pieni, noin 3 prosenttia.

– Tavaroiden kuljettaminen meriteitse tuottaa murto-osan, keskimäärin vain kymmenesosan hiilidioksidipäästöjä, mitä vastaava maakuljetus, kestävän meriliikenteen asiantuntija Teemu Manderbacka VTT:ltä huomauttaa.

Merikuljetukset ovat energiatehokkaita, mutta niiden päästöjä pyritään laskemaan entisestään.

– Kansainvälisen merenkulkujärjestön IMO:n tavoitteena on, että globaalin meriliikenteen päästöt ovat vuoteen 2050 mennessä puolet pienemmät kuin vuonna 2008.

 

Aluksia ja reittejä voidaan optimoida

Manderbacka korostaa, että laivojen päästöjä pystytään leikkaamaan paljon jo esimerkiksi reittejä ja matkanopeuksia optimoimalla, satamakäyntejä lyhentämällä sekä käyttämällä kalustoa mahdollisimman tehokkaasti.

Laivojen käyttöikä on pitkä, mutta myös nykyisten alusten energiatehokkuutta voidaan tehostaa muun muassa muotoilun ja uusien varusteiden avulla. Tulevaisuuteen voidaan suunnata osin historiankin kautta, ottamalla oppia purjelaivojen aikakaudesta:

– Valtamerillä suhteellisen hitaasti etenevien alusten on järkevää hyödyntää myös tuulta apunaan käyttäviä laitteita, Manderbacka kertoo.

Tuulta apunaan käyttäviä laitteita ovat muun muassa putkilomaiset roottoripurjeet sekä erilaiset jäykät siipiprofiilit. Nämä pitäisi kuitenkin pystyä ottamaan aina tarvittaessa pois käytöstä, taittamaan vaikkapa lastauksen aikana laivan sivuun.

Suomalaisen Norsepowerin roottoripurjetta on kokeiltu muun muassa Viking Grace -laivalla; parhaillaan se on käytössä muun muassa saksalais-tanskalaisen Scandlinesin matkustaja-aluksilla sekä Boren Ro-Ro-aluksilla.

– Roottoripurje oli meillä testattavana. Opimme paljon tästä kokeilusta ja keksintönä se on todella kiinnostava. Turun reitti, jossa liikennöidään saaristossa lähes koko matkan Tukholmasta Turkuun – vain noin 1,5 h avomerellä – ei ole purjeelle optimaalinen reitti. Avomeri on parempi, Viking Linen tiedotusjohtaja Johanna Boijer-Svahnström kommentoi.

 


ABB on kehittänyt laivojen polttokennojärjestelmiä vuodesta 2017. Sen hybridimalli voi sisältää polttokennoja, akkujärjestelmiä, akseligeneraattoreita, maasähköyhteyksiä ja myös perinteisiä dieselgeneraattoreita. Kuva: ABB

 

Sähkö soveltuu esimerkiksi saaristolautoille

Maantieliikenne sähköistyy nopeasti. Sähköllä on merkittävä rooli myös meriliikenteessä joko suoraan tai välillisesti.

Manderbackan mukaan sähkö ja akut sopivat tällä hetkellä saaristolauttojen tyyppisiin aluksiin, jotka tekevät lyhyitä matkoja ja joita voidaan ladata usein.

Suomen rannikkoalueilla liikennöi tällä hetkellä kolme laiturissa ladattavaa hybridialusta, jotka käyttävät liikennöintiin pääsääntöisesti sähköä, mutta joissa on varavoimalähteenä myös dieselmoottorit. Kaksi lauttaa kulkee Parainen-Nauvo-välillä ja pienempi lossi Nauvo-Korppoo-välillä.

Lisäksi parhaillaan Saaristomerellä on käynnissä 12 lauttapaikan ja Järvi-Suomen alueella 11 lauttapaikan kilpailutus. Kun lokakuussa 23 ratkeavissa kilpailutuksissa painotetaan vähäpäästöisyyttä, on todennäköistä, että hybridikaluston lukumäärä nousee.

Pidemmillä matkoilla rajoitteita asettaa akkujen riittävyys – tai vaadittavan akun suurus.

– Toisaalta sähkömoottoria voidaan hyödyntää isossakin valtamerialuksessa, ja käyttää sitä polttomoottorin sijasta vaikkapa satama-alueella liikuttaessa. Akkuteknologia tietenkin myös kehittyy koko ajan, Manderbacka huomauttaa.

 

Sähköpolttoaineet tulevat

Laivoilla, joihin on rakennettu tähän erikseen valmius, voidaan laskea päästöjä myös käyttämällä polttoaineena nesteytettyä maakaasua eli LNG:tä tai nesteytettyä biokaasua eli LBG:tä. Kumpikin aine on käytännössä metaania, joka tuottaa noin 20 prosenttia vähemmän hiilidioksidipäästöjä kuin perinteinen dieselöljy.

Lisäksi sähköllä on suuri merkitys, kun laivoihin valmistetaan sähköpolttoaineita.

VTT on esimerkiksi mukana E-fuel.fi -hankkeessa, missä tähdätään suomalaisen sähköpolttoaineteknologian kehittämiseen. Siinä liikennepolttoaineita tehdään kestävästi tuotetun sähkön sekä talteen otetun hiilidioksidin avulla.

Teknologiassa hyödynnetään elektrolyysiä eli hajotetaan vesimolekyylejä sähkön avulla, jolloin syntyy vetyä ja happea. Yhdistämällä vetyyn sitten hiilidioksidia pystytään valmistamaan vaikkapa dieseliä, joka käy sellaisenaan liikennepolttoaineeksi.

– Kun diesel palaa, ilmaan vapautuu hiilidioksidia. Kyseessä on kuitenkin sama hiilidioksidi, joka on otettu aikaisemmin talteen, Manderbacka kertoo.

 

Pariisissa Seine-joella liikennöivä Zulu06 ei ole mikä
tahansa proomu – se alkaa liikennöidä vielä tänä
vuonna vedyn ja polttokennojen avulla.
Kuva: Mathieu Longueville @Sogestran

Sähkön avulla vetyä, vedyn avulla sähköä

Sähkön ja elektrolyysin avulla on mahdollista tehdä myös suoraan ammoniakkia tai vetyä, jolloin energialähteissä ei ole mukana lainkaan hiiltä. Näitä kumpaakin voidaan käyttää myös laivoissa, mutta ne vaativat aluksiin uutta teknologiaa.

– Ammoniakin haasteena on sen myrkyllisyys – sen käyttö vaatii esimerkiksi paljon turvatoimia.

Vetyä voidaan käyttää tarkoitukseen sopivassa polttomoottorissa. Vetyä voidaan hyödyntää myös polttokennoissa, jotka tekevät siitä sähköä sähkömoottoria varten. Ratkaisussa ei tarvita siis lainkaan akkuja, vaan laivan tankit täytetään vedyllä.

Norjassa on alkanut vastikään liikennöinnin vetykäyttöinen, polttokennoja hyödyntävä auto- ja matkustajalautta.

Myös VTT on mukana polttokennoihin liittyvissä hankkeissa.

– Ranskan Seine-joella aloittaa tänä vuonna liikennöidä polttokennoa hyödyntävä proomu. Toinen, Rotterdamin satama-alueella liikkuva suurempi demolaiva aloittaa liikennöintinsä vuoden lopussa. Toistaiseksi polttokennojen maksimiteho on 1–2 megawattia.

Manderbacka korostaa, että uusien teknologioiden kaupallistamiseen, samoin kuin vaikkapa laivakannan uudistumiseen, kuluu kuitenkin aikaa. Myös esimerkiksi sähköpolttoaineiden tuotannon ja jakelun järjestämisessä riittää vielä paljon pohdittavaa.

 

Sopivatko uudet voimalähteet merivartioston aluksiin?

Myös Merivartioston uusilla, valmisteilla olevilla laivoilla sähköllä tulee olemaan oma roolinsa.

– Kahteen uuteen vartiolaivaamme tulee neljän MW:n akusto. Sähkömoottoria voidaan käyttää varamoottorina vaikkapa silloin, kun saaristossa liikutaan hiljaisella nopeudella yhden pääkoneen varassa, komentaja Marko Aheristo Rajavartiolaitokselta kertoo.

Päävoimalähteeksi sähköstä, vedystä tai vaikkapa ammoniakista ei Merivartiostolle kuitenkaan ole.

– Kun laivat ovat merillä 7–11 päivän vuoroja, niin niihin tarvittaisiin valtavan kokoisia akkuja tai vety- tai ammoniakkitankkeja. Aluksissa, jotka voivat joutua voimankäytön kohteeksi, ammoniakki on huono ratkaisu myös räjähdysherkkyytensä takia.

Aheristo lisää, että merivartiosto on pienentänyt hiilijalanjälkeään erityisesti uusimalla pienempää vartiovenekalustoaan. Yhä useampi vartiovene voi käyttää polttoaineenaan biodieseliä. Myös nesteytetyn biokaasun käyttöä lisättäisiin vartiolaivalla, mikäli sitä olisi riittävästi saatavilla.

 

Huviveneily sähköistyy

Vapaa-ajan veneilyssä sähkökoneet ovat jo haastaneet polttomoottorit. Sähköperämoottoreita löytyy jo varsinkin pienempiin ja hidasvauhtisiin veneisiin. Sähköperämoottoreiden etuja ovat hiljaisuus, ympäristöystävällisyys, varmatoimisuus, keveys sekä keveyden mahdollistama helppo siirreltävyys. Myös suurempiin veneisiin kehitetään erilaisia sähköisiä ratkaisuja, mutta akkujen teknologia ei vielä riitä, kun suurta tehoa vaaditaan kauemmin.

– Huviveneilyssä suunta on kuitenkin sama kuin tieliikenteessä. Tulevaisuus on sähköinen, Teemu Manderbacka VTT:ltä miettii.

Lisäksi purjeveneet ovat – niin kuin ne ovat aina olleet – huviveneilyssä hyvässä myötätuulessa.

Teksti: Matti Välimäki
Kuvat: Norsepower ja ABB

 


Kommentit

Myös nämä saattavat kiinnostaa sinua!

#energiatehokkuus #ilmastointi #kotona #lämmitys  

Ilmalämpöpumpun käytössä ja huollossa on omat niksinsä

Ilmalämpöpumppu lämmittää tehokkaasti ja auttaa pienentämään kodin energiakuluja. Edellytyksenä kuitenkin on, että laitetta käytetään sekä huolletaan oikein.

#sähkö #sähköinen liikenne #tulevaisuus  

Sähkö antaa voimaa myös maan alla

Sähköistäminen etenee maalla, merellä, ilmassa – ja maan alla. Suomalaiset ovat maailman kärjessä akkukäyttöisten kaivoskoneiden kehittämisessä.

#kotona #viihde-elektroniikka  

Kunnon telkku leffamaratooneihin

Syksyn lähestyessä on aika katsastaa televisiotarjontaa ja miettiä olisiko aika hankkia uusi virtapihi 65-tuumainen televisio? Televisioiden virrankulutusta ollaan myös rajoittamassa.

Katso myös nämä aihepiirit!

#kotona #energiavinkki #energiatehokkuus #turvallisuus #vapaalla #kolumni #verkkopalvelu #ilmastonmuutos #viihde-elektroniikka #sentuntee #sähköverkko #kuopionenergia #sähkö #resepti #kaukolämpö #energiantuotanto #työ #kodinkone #laiteuutuudet #sähkönsiirto #energiansäästö #kesämökki #tulevaisuus #piha #lämpö #hyvinvointi #osaaminen #puutarha #aurinko #aurinkopaneeli #sähköinen liikenne #sähkönsäästö #astettaalemmas #valaistus #energiapolitiikka #sähköpula #sisustus #datahub #ympäristö #lämmitys #ilmastointi #sähköauto #tekoäly #ystävänpäivä #hiilijalanjälki #pääkirjoitus #sähköasennukset #Laskiainen #sähkövero #toimitusvarmuus #testi #pääsiäinen #sahkolasku