航運(yùn)巨頭要“減碳”
時間:2023-12-31
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16 年前,全球航運(yùn)巨頭 maersk(馬士基集團(tuán))推出了世界上最大的集裝箱船之一——emma maersk。這個船型由柴油發(fā)動機(jī)提供動力,可以一次性運(yùn)輸 1 萬多個 20 英尺的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱(twenty-foot equivalent unit,teu),搭載 10 多位船員。
當(dāng)時的全球航運(yùn)界震驚于 emma maersk 龐大的噸位和運(yùn)力。它的出現(xiàn)甚至引發(fā)了一場航運(yùn)業(yè)的「軍備競賽」,人們開始癡迷于造大船和買大船,認(rèn)為只要能把所有的貨物都塞進(jìn)一艘大船里,就能實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。
這些終日航行在海面上的龐然大物,看上去距離普通人的日常生活過于遙遠(yuǎn),但事實(shí)上,航運(yùn)業(yè)帶動了全球約 90% 的貿(mào)易活動,也就是說,你身邊的數(shù)碼產(chǎn)品、日化用品、服飾,十之八九都是搭乘著這些「大家伙」遠(yuǎn)道而來。
但在如今看來,一度風(fēng)光無二的 emma maersk 在 2022 年真正的巨型船面前,顯得弱小無力。今年交付的最大集裝箱船可以容納 24000 個 teus,刷新了「大船時代」的紀(jì)錄。
這些巨型船舶上的發(fā)動機(jī)有的能達(dá)到四層樓那么高,有三輛倫敦公共汽車那么寬,它們需要大量的燃料,反過來會產(chǎn)生大量的二氧化碳。
人們難以想象這些大船究竟排放了多少二氧化碳。據(jù)國際海事組織統(tǒng)計,航運(yùn)業(yè)每年的溫室氣體排放量超過 10 億噸,超過了航空業(yè),占全球碳排放總量的近 3%。
有媒體進(jìn)行過測算,一艘長度約為六個足球場的集裝箱船,產(chǎn)生的廢氣污染量等同于 5000 萬輛燃油車。15 艘這樣的船加在一起的排放量,大致等于世界上所有汽車的尾氣排放量。
如果把全球航運(yùn)業(yè)看作一個國家,以國際清潔交通理事會發(fā)布的 2015 年數(shù)據(jù)為基準(zhǔn),它的碳排放量將超過德國,成為同年全球二氧化碳排放的第六大國。
2015 年,國際清潔交通理事會統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),全球海運(yùn)每年排放的溫室氣體超過了整個德國。來源:bbc
隨著氣候議題被提上全人類的日程,國際海事組織制定強(qiáng)制性規(guī)范來降低航運(yùn)業(yè)的碳排放強(qiáng)度,但收效甚微。
在整個「碳商業(yè)」的版圖里,專注 ccus(carbon capture,utilization and storage,碳捕獲、利用與封存)的創(chuàng)業(yè)公司不斷涌現(xiàn),其中專注航運(yùn)業(yè)的卻不多。航運(yùn)脫碳沒有獲得與其行業(yè)重要性相匹配的關(guān)注度。
在這種情況下,一家名為 seabound 的碳捕獲技術(shù)公司盯上了航運(yùn)業(yè)。他們?yōu)榇笮拓洿ㄔ焯疾东@設(shè)備,可以捕獲廢氣中 95% 的二氧化碳。
古老而繁忙的航運(yùn)業(yè),正在主動或被動地迎來脫碳的「新航海時代」。
01
一顆影響世界的「野心」
「我一直試圖回答一個問題:怎樣做才能影響世界上更多的人?!箂eabound 聯(lián)合創(chuàng)始人 alisha fredriksson 在接受媒體采訪時,絲毫不避諱談?wù)撟约旱摹敢靶摹?。直?2018 年的時候,她覺得自己找到了這個問題的答案。
當(dāng)年,聯(lián)合國氣候變化專門委員會(ipcc)發(fā)布了一份《全球升溫 1.5℃ 特別報告》,指出要將全球升溫幅度控制在 1.5°c,否則人類將面臨全球氣候危機(jī)——極端天氣、海平面上升、生態(tài)破壞和流行病。
alisha 當(dāng)時正在麥肯錫工作,創(chuàng)立了一家非營利組織。這份報告讓 alisha 意識到,人類可能會在短時間內(nèi)遭受氣候危機(jī),這不僅是環(huán)境問題,更是社會問題。而找到解決這場危機(jī)的方法,就是她影響世界的最佳方式。
她開始思考有哪些機(jī)會可以參與氣候領(lǐng)域,以及自己適合做什么。alisha 上學(xué)時期主修理科和商科,氣候領(lǐng)域并不是她擅長的專業(yè),她決定從頭學(xué)起,聽氣候主題的播客,看相關(guān)書籍,研究氣候領(lǐng)域下的分支問題。為了有更多實(shí)踐經(jīng)驗,她先是在麥肯錫創(chuàng)設(shè)了一個氣候計劃,之后參與了各類不同的項目。
盡管 alisha 已經(jīng)將注意力集中在氣候問題上,但這畢竟是一個大話題。在她參與過的眾多項目中,真正引起她對航運(yùn)脫碳感興趣的,是幫助自己的父親從零啟動了一家氣候科技初創(chuàng)公司 liquid wind,主營業(yè)務(wù)是用捕獲的二氧化碳和綠色氫氣為航運(yùn)業(yè)制造碳中和燃料。
alisha 在這個項目里了解到了航運(yùn)脫碳的難點(diǎn),形成了認(rèn)知。在她看來,陸地上相對成熟的碳捕獲技術(shù),或許可以成為減少航運(yùn)業(yè)碳排放的可行方案。她決定將減少海洋上的碳排放量作為應(yīng)對氣候危機(jī)的切入點(diǎn)。
確定更細(xì)分的領(lǐng)域之后,alisha 開始了新一輪的集中調(diào)研和準(zhǔn)備。她給自己的大學(xué)同學(xué) roujia wen 打電話,兩個人的興趣一拍即合,決定共同創(chuàng)立 seabound。
roujia 擁有數(shù)學(xué)、物理、自然科學(xué)等綜合學(xué)科背景,還拿到了劍橋大學(xué)的理論物理學(xué)碩士學(xué)位。參與創(chuàng)辦 seabound 之前,她在亞馬遜旗下的 alexa ai 做軟件開發(fā)工程師,負(fù)責(zé)機(jī)器學(xué)習(xí)。
seabound 的兩位聯(lián)合創(chuàng)始人:roujia wen(左)和 alisha fredriksson(右)。來源:robert w. mason photography
她們一起做了大量的文獻(xiàn)回顧,梳理了現(xiàn)有的在陸地上做碳捕獲的各種方法,還去找船主交流,了解他們對船舶減碳的看法以及現(xiàn)實(shí)中的操作難點(diǎn)。在技術(shù)層面,兩個人請教了這個領(lǐng)域的專家,試圖弄清楚在船上捕獲碳是否切實(shí)可行,并最終找到了一個專家研究團(tuán)隊和實(shí)驗室,雙方合作將技術(shù)商業(yè)化。
2021 年 11 月,為海運(yùn)貨輪提供碳捕獲設(shè)備的 seabound 總部正式在倫敦成立。今年 5 月,他們拿到了 440 萬美元的種子輪融資,由低碳資本(lowercarbon capital)領(lǐng)投,y combinator、東太平洋航運(yùn)公司等跟投。
02
「難搞」的海上排碳大戶
航運(yùn)業(yè)遠(yuǎn)比很多人想象得更復(fù)雜,這也是行業(yè)脫碳難的原因。
航運(yùn)業(yè)其實(shí)是一個高度分散的行業(yè),市場細(xì)分化程度高,應(yīng)用場景復(fù)雜。單就貨運(yùn)商船的種類來說,主要有三類:1.運(yùn)輸輕工業(yè)品或小生活用品的集裝箱船
2.運(yùn)輸鐵礦石、煤炭、糧食等大宗貨物的干散貨船
3.運(yùn)輸石油的油運(yùn)船這些船分散在不同的所有者手上。世界上大約有 10 萬艘商船,擁有其中 3 到 500 艘就算得上是大船主了。在確定為船舶做碳捕獲設(shè)備之前,alisha 也考慮了航運(yùn)脫碳的其他解決方案。她發(fā)現(xiàn),人們目前更多是在尋找傳統(tǒng)化石能源的替代能源——以氫和氨為代表的未來燃料,但這項技術(shù)距離成熟還需要 10 年到 20 年的時間。
除了技術(shù)之外,新型替代燃料還有很多制約因素,例如開發(fā)成本、存儲問題等。其中最明顯的一個局限是,替代燃料只能用于新型船舶,這意味大量現(xiàn)有的巨型貨輪要被淘汰,而這些現(xiàn)役船隊原本還可以再航行 25 年到 30 年。
如果徹底推翻「舊船時代」,會帶來大量的資源浪費(fèi),增加海運(yùn)成本,這與客戶看中海運(yùn)運(yùn)費(fèi)低廉的優(yōu)勢相悖。
被稱作「水上特斯拉」的船舶電氣化也是潛在的解決方案之一,很多公司正在嘗試用電池給船舶供電,以此幫助航運(yùn)業(yè)脫碳。但 alisha 認(rèn)為,船舶電氣化對短途運(yùn)輸或沿海航線的小型船舶來說更有可行性,而真正阻礙航運(yùn)業(yè)脫碳的癥結(jié)在于,巨型貨輪在長途運(yùn)輸中歷時久,需要大量的能源供給,完全依靠電力供應(yīng)很難滿足動力需求。
船舶長時間漂泊在海洋上,面對的自然環(huán)境和變量比陸路運(yùn)輸更加復(fù)雜,有時難以保證在預(yù)定時間內(nèi)抵達(dá)充電站點(diǎn)。
因此,目前的電氣化或者替代燃料等單一解決方案都難以真正幫助航運(yùn)業(yè)脫碳。航運(yùn)業(yè)迫切需要一個短期就能用上的減碳設(shè)備,并且這個設(shè)備最好適用于各種船型、貨物、航行距離和時長。
alisha 了解到航運(yùn)業(yè)的這些特點(diǎn)和需求之后,想到可以將碳捕獲技術(shù)與替代燃料相結(jié)合,通過技術(shù)手段對現(xiàn)有船舶進(jìn)行改裝或者附加設(shè)備,不用完全推翻原來的燃料供應(yīng)系統(tǒng)。
「航運(yùn)業(yè)是一個保守、古老的行業(yè),它確實(shí)需要改變?!筧lisha 團(tuán)隊根據(jù)船舶的類型、規(guī)模、貨物種類、航行距離和時長等不同的細(xì)分條件,對運(yùn)輸成本進(jìn)行建模,經(jīng)過比對后確定了 seabound 主營的技術(shù)和設(shè)備——船舶碳捕獲。
03
用「鵝卵石」吸碳
碳捕獲已經(jīng)不是一項新鮮的技術(shù),而 seabound 的獨(dú)特之處在于,它對二氧化碳的「捕獲-存儲-運(yùn)輸-出售」這一整套流程環(huán)節(jié)相對集中。
也就是說,在行駛中的船上,二氧化碳的捕獲、存儲和運(yùn)輸可以同時進(jìn)行,最后送達(dá)等在港口的客戶手中。而港口又是一個產(chǎn)業(yè)集群,基本上可以就地出售這些二氧化碳,不需要額外為二氧化碳搭建配套的基礎(chǔ)設(shè)施和物流體系。
本質(zhì)上來看,seabound 的碳捕獲技術(shù)是搭建一套可以捕獲碳的吸附裝置。
具體的工作原理是:將碳捕獲設(shè)備與船舶排放廢氣的煙囪相連,通過排氣管將廢氣引入進(jìn)一個裝有反應(yīng)堆的容器中,這些反應(yīng)堆是鵝卵石形狀的氧化鈣。二氧化碳遇到這些氧化鈣之后結(jié)合成碳酸鈣(石灰石),以這種固體形式暫時存儲在船上。
當(dāng)船舶到達(dá)港口的時候,這些石灰石將被卸載和運(yùn)輸?shù)疥懙厣?。后期處理時,石灰石可以直接出售,也可以通過加熱技術(shù)再次分離出二氧化碳和氧化鈣,新的氧化鈣可以被送回船上二次循環(huán)利用,分離出來的二氧化碳將被封存或者售賣。
seabound 碳捕獲設(shè)備的工作原理。來源:seabound 官網(wǎng)
這套碳捕獲設(shè)備的優(yōu)勢在于占用船上空間少,經(jīng)濟(jì)成本也更低,并且經(jīng)過試驗數(shù)據(jù)測算,這項技術(shù)可以在排放源頭捕獲 95% 的二氧化碳。
seabound 的主要目標(biāo)客戶是船主或船舶經(jīng)理人,以及他們的上游客戶。船主支付設(shè)備成本,上游客戶支付運(yùn)營成本。
在商業(yè)模式上,seabound 對外主要出售兩類商品,一是向船主出售硬件和化學(xué)材料,也就是那套碳捕獲設(shè)備和吸附劑,二是對第三方出售捕獲的二氧化碳,這部分收入會與船主分成。
到目前為止,seabound 共與 6 家船主簽訂了意向書,他們之中有公司擁有兩三百艘船。這些船主愿意對現(xiàn)有的船舶進(jìn)行投資,希望通過捕獲船上的二氧化碳來確保自己符合監(jiān)管的要求。
「長期來看,我們的解決方案可以與一些競爭同行形成互補(bǔ)?!筧lisha 說,「我們可以對生物燃料等其他類型的未來燃料進(jìn)行補(bǔ)充,讓減碳方案變得更可行。」seabound 已經(jīng)收到了一些需要利用二氧化碳的客戶意向書,大部分是電動燃料公司。
seabound 的這項技術(shù)目前還處在測試階段,將在 2023 年正式投入船體使用。
04
減碳生意撐起 70 億美元市場
減碳不僅是一項全球性的公益事業(yè)、政令要求,也是一門生意。
根據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu) markets and markets 發(fā)布的報告,由于各行業(yè)的需求增加,全球 ccus 市場正在增長,市場規(guī)模預(yù)計從 2021 年的 21 億美元增長到 2026 年的 77 億美元。
與其他行業(yè)相比,航運(yùn)業(yè)對脫碳的反應(yīng)未免遲緩。國際海事組織(imo)以 2018 年的水平為參照,要求航運(yùn)業(yè)到 2030 年將碳排放強(qiáng)度降低 40%,到 2050 年的碳排放強(qiáng)度降低 70%,碳排放總量縮減 50%。
除了量化目標(biāo)之外,imo 還宣布了兩項重要的脫碳制度——能源效率設(shè)計指數(shù)(eedi)和現(xiàn)有能源效率指數(shù)(eexi),然而收效并不理想。
根據(jù)航運(yùn)大數(shù)據(jù)公司 vesselsvalue 今年 1 月發(fā)布的數(shù)據(jù),在全球的現(xiàn)役船隊中,只有 21.7% 的船舶符合 eedi 和 eexi 制度的要求,其中干散貨船的合規(guī)率最低,集裝箱船排第二,合規(guī)率最高是油運(yùn)船。
另外,包括歐盟在內(nèi)的組織正在計劃對船舶征收碳排放稅,并把航運(yùn)排放納入歐盟碳排放交易體系。
全球趨嚴(yán)的監(jiān)管政策促使整個航運(yùn)業(yè)不得不審視自身如何減少碳排放,不僅如此,他們還要面對來自客戶的壓力——包括亞馬遜、宜家在內(nèi)的大客戶都對海運(yùn)供應(yīng)鏈提出了減碳的要求。
可觀的市場前景和激增的行業(yè)需求,正在吸引更多的商業(yè)力量和技術(shù)力量進(jìn)場。在 seabound 的競爭對手中,日本航運(yùn)公司 k line 和總部位于荷蘭的 value maritime 都在開發(fā)自己的船舶碳捕獲技術(shù)。與 seabound 不同的是,他們通常使用「溶劑法」,即利用液體溶劑組建一個氣體清潔系統(tǒng),從廢氣中吸收二氧化碳,然后再利用壓力或溫度從溶劑中釋放二氧化碳。這種方法盡管在技術(shù)上更加成熟,但需要利用更多的船上空間和能源,而這反過來正是 seabound 的優(yōu)勢所在。
「如果你對如何參與解決氣候危機(jī)感興趣,我肯定會建議你考慮創(chuàng)辦一家氣候科技公司,因為我們?nèi)缃襁€需要更多的氣候解決方案?!筧lisha 說,「參與其中的最佳方式就是開始著手去做一些事,尤其是針對那些老大難領(lǐng)域?!?br>在 ccus 這條賽道上,未來或許會出現(xiàn)更多的初創(chuàng)身影。
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