Työkaluja meriliikenteen polttoaineratkaisujen arviointiin

Abstract

Merenkulun käyttövoimat ovat perustuneet vahvasti fossiilisiin polttoaineisiin. Globaalisti tarkasteltuna kauppamerenkulussa raskas polttoöljy on ollut vuosikymmeniä käytetyin polttoaine, joskin tiukentuneiden ympäristömääräysten seurauksena myös tislepolttoaineet (MDO/MGO) tai nesteytetty maakaasu (LNG) ovat yleistyneet. Uudet säädökset pakottavat kuitenkin muutokseen. Euroopan unionin FuelEU Maritime -asetus edellyttää, että meriliikenteen polttoaineiden hiili-intensiteettiä lasketaan säädöksen vaatimalla tavalla. Päästökauppa asettaa tuotetulle hiilidioksiditonnille hinnan. Lisäksi Kansainvälinen merenkulkujärjestö IMO on asettanut tavoitteeksi meriliikenteen hiilineutraalisuuden tulevien vuosikymmenien aikana.

Teknisiä ratkaisuvaihtoehtoja fossiilisten polttoaineiden vähentämiselle löytyy useita. Erityyppiset biopolttoaineet ovat suhteellisen helposti käyttöön otettavissa nykyisillä aluksilla. Biokaasu on näistä helpoin, sillä koostumukseltaan se on pääasiassa metaania fossiilisen maakaasun tavoin. Metanolimoottorit ovat tulleet monien moottorinvalmistajien tuotevalikoimaan. Synteettisillä polttoaineilla (e-polttoaineilla) tarkoitetaan tuotteita, jotka on valmistettu kemiallisesti vedystä ja hiilidioksidista. Näihin vaihtoehtoihin on asetettu paljon odotuksia, mutta tuotanto vaatii huomattavasti energiaa. Ammoniakki hiilivapaana vaihtoehtona voi myös olla yksi tulevaisuuden käyttövoima, ja parhaillaan moni moottorinvalmistaja panostaakin paljon ammoniakkimoottoreiden tuotekehitykseen. Lisäksi kohtuuhintaisten pienydinreaktoreiden mahdollinen yleistyminen tulevaisuudessa voi muodostaa yhden käyttövoimavaihtoehdon myös meriliikenteelle.

Haasteita kuitenkin toimialalla riittää. Vaihtoehtoisten polttoaineiden tuotantomäärät ovat vähäisiä oletettuun kysyntään nähden. Tämä merkitsee, että investointeja on tehtävä merkittävästi ja riittämätön tarjonta asetettuihin käyttövelvoitteisiin nähden voi aiheuttaa voimakasta turbulenssia polttoaineiden hintatasoon. Esitetyillä vaihtoehdoilla on omat vahvuutensa, mutta myös heikkoutensa, mikä tekee investointipäätöksistä poikkeuksellisen kompleksisia. Asiaa hankaloittaa vielä välttämättömyys tarkastella polttoaineen elinkaaren kokonaispäästöjä, jotka monissa esitetyissä vaihtoehdoissa voivat ratkaista sen, onko kyseinen vaihtoehto lopulta kestävä vai ei. Tämän arviointityön helpottamiseksi MERPOL-hankkeessa (Uusiutuvat polttoaineet – tukea meriliikenteen kestävään ja hiilineutraaliin kasvuun) on kehitetty kaksi mallia, joiden avulla voidaan saada näkökulmia eri vaihtoehtojen ominaispiirteisiin ja kestävyyteen. Elinkaarianalyysimalli on päivitetty versio aiemmassa MEPTEK-hankkeessa (Meriliikenteen päästövähennystekniikoiden vertailu) kehitetystä mallista. Sen avulla on mahdollista vertailla kahden metanolipolttoaineen ja biokaasun elinkaarenaikaista ympäristökestävyyttä eri teknisissä ja operatiivisissa kombinaatioissa. Kokonaiskustannusmallin avulla puolestaan tarkastellaan valittujen vaihtoehtojen kustannuksia huomioiden pääomakulut, polttoainekulut, päästömaksut ja muut operatiiviset kulut, ja verrataan saatuja tuloksia FuelEU Maritimen asettamiin reunaehtoihin. Näiden avulla on mahdollista laajentaa kokonaiskäsitystä eri vaihtoehtojen ja arvioida niitä eri lähtöarvojen avulla.