Az utasszállítás kibocsátása is jelentősnek számít. Az óceánjárók népszerűsége igen magas, és még nincs kiforrott technológia a csökkentésére. Utaskilométerben kifejezve a légi közlekedésnél is magasabb a kibocsátása a hajó motor gyorsaságának függvényében. Néhány nagy óceánjáró vállalat már tesz a kibocsátások ellen, úgy mint a Hurtigruten, alternatív üzemanyag használatának kísértleteivel és környetetvédelmi vállalásaival.
Egy EU-s kutatás szerint a halász hajók kibocsátása az 1990 és 2021-es évek között 52%-ot esett vissza 8,9-ről 4,3 millió tonna CO2-ra. A halászhajók globálisan mindössze 0,1-0,5% között járulnak hozzá a globális kibocsátásokhoz.
Forrás: Statista
A hajók energiahatékonyságának növelése érdekében az IMO (International Maritime Organization) már 2011 júliusában kötelező rendelkezéseket fogadott el. Ezt követően 2018-ban egy ÜHG-stratégia létrehozására is sor került, amelyet 2023 júliusában vizsgáltak felül. A 2023-as stratégia főbb céljai között szerepel a szén-dioxid-intenzitás, vagyis az egy szállítási munkára jutó CO2-kibocsátás legalább 40%-os csökkentése 2030-ig bezárólag, a 2008-as adatokhoz viszonyítva. Az IMO a globális hajózás átlagában képzeli el a célkitűzés megvalósítását.
Nemzetközi szinten a hajókra nézve kötelező érvényű rendelkezések közül kiemelendő, hogy 2023. január 1. óta minden hajó kap egy minősítést (A,B,C,D,E, melyek közül az A a legmagasabb) az energiahatékonysága alapján. Például egy alacsony szén-dioxid-kibocsátású üzemanyaggal működő hajó magasabb besorolásba kerül, mint egy fosszilis üzemanyagot használó.
Ahogyan az IMO 2023. júliusában felülvizsgálta az ÜHG-stratégiáját, úgy az Európai Unió Tanácsa szintén 2023. júliusában fogadott el új jogszabályt a tengeri hajózást érintően. A FuelEU Maritime néven emlegetett kezdeményezés eredményeként született meg a megújuló és alacsony kibocsátású üzemanyagok tengeri szállításban való alkalmazásáról szóló rendelet.
A FuelEU Maritime rendelet az európai kikötőkbe befutó, 5000 bruttó tonnatartalom feletti hajók számára ír elő kötelező rendelkezéseket. Az ilyen rendelkezések közé tartozik például, hogy csökkenteniük kell a fedélzeten felhasznált energia szén-dioxid-intenzitását a 2020-as átlaghoz viszonyítva. 2030-ig 6%-kal, 2050-ig pedig már 80%-kal. Továbbá, amíg a hajók ki vannak kötve, addig a parti áramforráshoz kell kapcsolódniuk a villamosenergia-igényük fedezése céljából. Ez alól kivételt képez, ha más kibocsátásmentes technológiát alkalmaznak.
A növekvő szabályozói nyomás, a tecnológiai innovációk és az erőforrások kimerülése miatt átalakulóban van a hajózási rendszer is. Az ehhez kötődő innovációkat fogjuk alább bemutatni.
Innovációk
Hibrid kompok – Color Hybrid
A norvég Color Line hajózási vállalat 2019 nyarán jelentette be, hogy vízre bocsátja és szolgálatba állítja a 2000 utas szállítására alkalmas Color Hybrid dízel-elektromos kompot. A 160 méteres hajó, amelynek gyártásához két évvel korábban kezdett hozzá a cég, a parton vagy fedélzeti generátorai segítségével töltheti fel 5 MWh kapacitású akkumulátorcsomagját, amelyről akár 60 percen át képes működtetni a motorjait.
Az egymilliárd norvég koronás (körülbelül 31,8 milliárd forint) összköltséggel megépített hajó technikai részletei lenyűgözőek (a Rolls-Royce által gyártott, hat-, nyolc- vagy kilenchengeres, soros hengerelrendezésű dízelmotor legnagyobb teljesítménye hengerenként 804 LE; áramfejlesztő üzemben 720-750/perc fordulatszámon üzemelnek), ennél is érdekesebb azonban az a trend, amelynek a Color Hybrid az eddigi leglátványosabb képviselője.
New Yorktól San Franciscón át Tajvanig egymás után állnak szolgálatba a hibrid kompok. A technológiával elérhető megtakarítások a beszámolók szerint megdöbbentőek: a tajvani Kaohsziung városában üzemelő Happiness nevű hajó 25 ezer literrel kevesebb gázolajat éget el évente, mint egy hagyományos hajó.
A működési elv gyakorlatilag ugyanaz, mint a Toyota jól ismert modelljeinél: a legrosszabb hatásfokú üzemben, azaz elinduláskor, illetve a kikötés során, manőverezéskor tisztán elektromos üzemben közlekednek a hajók. Az egyenletes sebességű haladásnál működésbe lépnek a belső égésű motorok.
Forrás: Color Hybrid ferry (COLOR LINE) | CruiseMapper
Hibrid kompok – P&O Pioneer
Tavaly, június 19-én indult el a világ legnagyobb kettős végű, hibrid kompja a La Manche-csatornán, a Dover és Calais közötti útvonalon, hogy fenntarthatóbbá tegyék a tengeri közlekedést. A P&O Pioneer nevű komphajó dízelgenerátorokkal és olyan elektromos akkumulátorokkal működik, amelyek összteljesítménye 2,3 millió AA elemének felel meg, így a szén-dioxid-kibocsátása 40%-kal alacsonyabb a hasonló hajókénál. Az építése 2019-ben kezdődött, és körülbelül 111 millió fontba (142,4 millió dollár) került.
A kétvégű kompot úgy tervezték, hogy két hídja van, ami lehetővé teszi, hogy a hajónak ne kelljen megfordulnia a kikötőkben, ezzel 7 perc utazási időt és 1 tonna üzemanyagot megtakarítva.
Forrás: PO Pioneer ferry (P&O FERRIES) | CruiseMappe
Alternatív üzemanyagok, nulla kibocsátású üzemanyagok (ZEF)
A ZEF-ek (Zero Emission Fuels) közé tartozik a zöld ammónia, a zöld hidrogén, az e-metanol, különféle biogázok és a megújuló energiaforrásokból előállított szintetikus e-üzemanyagok. Sajnos mindegyiknek megvan a maga kihívása. Tárolás, szivárgás vagy éppen az alternatív elektomos akkumulátor esetén a szükséges méret egy hosszabb úthoz.
Ezeknek sem mindegyike teljesen kibocsátás mentes, mint például az e-metanol és a zöld energiával készült szintetikus üzemanyagok. Ezek is bocsátanak ki valamennyi CO2-t tüzeléskor, de ha a szintéziséhez szükséges szén-dioxidot a levegőből nyerik azzal az életciklusa alatt a kibocsátása nettó nullára vihető le.
A biogáz mezőgazdasági hulladékból és szerves eredetű szén különböző formáiból készülhet, köztül akár a selejtes halászati termékekből is. Ez a technológia kifejezetten ígéretesnek tűnik, annak ellenére hogy az el nem égetett gáz ha kiszökik,ugyanúgy problémát jelent.
Egy LNG-meghajtású hajóval a hajózási társaságok könnyedén válthatnak megújuló cseppfolyósított biogázra (bio-LNG) vagy szintetikus LNG-re (e-LNG) anélkül, hogy módosításokat vagy telepítéseket végeznének, tovább csökkentve ezzel a kibocsátást.
A zöld ammóniát úgy nyerik, hogy a hidrogén előállításához szükséges energiát valamilyen zöld alternatívára cserélik (napelem, szélenergia, stb.) és így tiszta zöld ammóniát eredményez a folyamat, amely a trágyázás mellet a hajózás zöldítésében is segíthet üzemanyagként.
Hidrogén
A hidrogén magában is egy alternatíva, így hidrogén-lánc meghajtású hajók fejlesztése jelenleg is igen népszerű, a kis- és a teherhajók számára.
2021-ben a ZEF-ek (zero emission fuels) globális részesedése a hajózásban 0% közelében járt, 2018-ban is csak a 0,0001%-ot érte el, és ahhoz hogy tartani tudjuk a 1,5 celsius fokos felmelegedés korlátozását, ennek 2030-ig legalább 5%-ra kellene nőnie. A zöld ammónia és a zöld hidrogén elterjedése, valamint az ilyen tüzelőanyaggal közlekedni képes zéró emissziós hajók építése azonban sajnos még gyerekcipőben jár.
Jelenleg az ammóniás motorok várhatóan 2025-re állnak majd készen a kereskedelmi forgalomra, míg a hidrogénmotorok már léteznek, és más demonstrációs projektek is folyamatban vannak, és az utóbbi időben már a hajórendelésekben is meglátszik az igény ezek iránt.
Szélenergia hasznosítása
Kite rendszer (sárkányvitorlák)
Ma már vannak olyan hajók, amelyek sárkányvitorla segítségével közlekednek. Ezek a nagyméretű sárkányvitorlák, amelyek a hajó elé vannak rögzítve, magasabb rétegekbe emelkedve hasznosítják a szél energiáját. Ezek sokkal erősebb és stabilabb széláramlatokat érnek el, mint a hagyományos vitorlák. Egy ilyen hajó például Németországban az MS Beluga SkySails sárkányvitorla rendszert használta. A sárkányvitorla a hajó orrán helyezkedik el, és akár 35%-kal is csökkentheti az üzemanyag-fogyasztást.
Forrás: Sail-world.com
Szélmeghajtású vízalatti propellerek
Ezek olyan rendszerek, amelyek a szélenergiát hasznosítva víz alatti propellereket forgatnak, ezáltal segítik a hajók előrehaladását. A szélenergiát vagy közvetlenül mechanikus meghajtásra használják fel, ahol a vitorlák vagy szélturbinák forgó mozgása közvetlenül forgatja a víz alatti propellereket, vagy közvetetten, ahol az energiát először elektromos árammá alakítják, majd az elektromos energia hajtja a propellereket.
Ecoliner
Az Ecoliner egy teherhajó koncepció, amelyet a holland Dykstra Naval Architects fejlesztett ki. A hajó vitorlákat használ a szélenergia hasznosítására, és ezekkel kapcsolták össze a víz alatti propellereket. A vitorlák biztosítják a szél meghajtását, míg a kiegészítő víz alatti propellerek segítenek a hajó előrehaladásában és manőverezésben.
Vindskip
A Vindskip egy norvég fejlesztésű hajó, amely különleges aerodinamikai kialakításával hasznosítja a szélenergiát. Ez a hajó a vitorlák helyett egyedi formájával „vitorlázik” a szélben. A hajó testébe épített szélcsatorna-koncepció lehetővé teszi, hogy a szél által keltett erő a hajó előrehaladását segítse. A szélenergia mellett a hagyományos motorok és víz alatti propellerek is működnek.
Forrás: New Atlas
Maersk Pelican
A világ egyik legnagyobb konténerszállító hajója, amely két Flettner rotorral van felszerelve. A Flettner rotorok tulajdonképpen a vitorlák nélküli vitorlázás elven alapulnak. A vitorlák a Magnus-effektust használják ki. Ebben a jelenségben a szél iránya mellékes, hiszen nem ez fogja meghatározni a haladási irányt. A rotorok a szél erejét használják ki. Ezek a rotor vitorlák hozzájárulnak az üzemanyag-fogyasztás csökkentéséhez és a CO2-kibocsátás mérsékléséhez.
Forrás: Maersk Tankers
Oceanbird
Az Oceanbird egy forradalmi teherhajó-koncepció, amit a svéd Wallenius Marine fejlesztett ki azzal a céllal, hogy drasztikusan csökkentse a tengeri szállítás szén-dioxid-kibocsátását. Az Oceanbird különlegessége a teleszkópos szárnyvitorlák alkalmazása. Ezek a vitorlák merev, állítható magasságú szárnyak, amelyek akár 80 méter magasra is nyúlhatnak.
Összesen öt ilyen szárnyvitorla található a hajón, és ezek szögét és magasságát automatikusan lehet állítani a szélviszonyok és a hajó optimális haladása érdekében. A szárnyvitorlák aerodinamikailag hatékonyabbak, mint a hagyományos vászonvitorlák, és képesek nagyobb tolóerőt kifejteni.
Forrás: Wallenius Marine
Roboat
Roboat egy önvezető, elektromos hajóprojekt, amelyet Amszterdamban fejlesztettek ki. A Roboat hajókat elsősorban városi mobilitásra, áruszállításra és vízi infrastrukturális feladatokra tervezték. A projekt különös figyelmet fordít a város közlekedési problémáinak fenntartható és intelligens megoldására. A Roboat az első önvezető hajóprojektek egyike, amely sikeresen integrálja a mesterséges intelligenciát és a szenzorokat a városi vízi közlekedésbe. A Roboat program egyik tervezett felhasználási módja a hulladékgyűjtés a csatornákban.
Forrás: City logistics
Ez azonban nem az egyetlen önvezető fejlesztés. Norvégiában megépítették az első személyzet nélküli teherhajót. A hajó első hivatalos útját 2021 novemberében tette meg. A Yara Birkeland egy meghatározott útvonalon közlekedik, amely a norvég Porsgrunn és Brevik kikötői között található. Ez az útvonal nagyjából 12 tengeri mérföld hosszú (körülbelül 22 kilométer), és a hajó feladata a Yara International műtrágyáinak szállítása ezen a szakaszon.
A Yara Birkeland teljesen elektromos meghajtású hajó, amelyet egy 7 MWh kapacitású lítium-ion akkumulátorcsomag táplál. A Yara Birkeland évente mintegy 40 000 teherautó-fuvar kiváltására képes, amely jelentősen csökkenti a közúti közlekedéshez kapcsolódó szén-dioxid-kibocsátást és légszennyezést.
Forrás: Yara
Napelemes hajók
Integrált Napelemes Fedélzet
A napelemek felszerelése a hajókra egyre elterjedtebbé válik. Vannak olyan példák, amikor a hajó fedélzetének teljes felületét napelemekkel borítják. Ez maximalizálja a hajó által termelt energia mennyiségét. Az MS Tûranor PlanetSolar a világ legnagyobb napelemes hajója, amely a teljes fedélzetét napelemekkel borítja.
Energy Observer
Az Energy Observer egy úttörő francia katamarán, amely a világ első hidrogén-, nap-, szél- és tengeri energiával működő hajója. 2017-ben bocsátották vízre, azzal a céllal, hogy bemutassa a megújuló energiák és a hidrogén-technológia alkalmazhatóságát a tengeri közlekedésben. A hajó egyedülálló módon kombinálja a megújuló energiaforrásokat egy kibocsátásmentes és önfenntartó energiarendszer megvalósításához.
A hajó felületét összesen 168 négyzetméter napelem fedi. Két függőleges tengelyű szélturbinával van felszerelve. A hidrogén egy tengervíz-elektrolízissel működő rendszerben kerül előállításra, majd tárolásra a fedélzeten. Az üzemanyagcella vízzel és oxigénnel kombinálva elektromos energiát termel, miközben csak vízpárát bocsát ki.
Forrás: Energy Observer
Innovatív kompok
A kompok a vízi közlekedés egyik legrégebbi formáját képviselik, és a mai napig fontos szerepet játszanak mind a városi, mind a távolsági közlekedésben. Az innovációk ezen a területen különösen a fenntarthatóságra és a hatékonyságra összpontosítanak.
Magyarországon a Dunán közlekedő kompok és hajók a városi közlekedés szerves részét képezik. Vácról Tahitótfaluba komppal is el lehet jutni, illetve Nagymaros és Visegrád között is nagy népszerűségnek örvend a komppal történő utazás. A Soroksári rév szintén megemlítendő, amely könnyebb és gyorsabb átjutást biztosít Soroksár és Csepel között, ráadásul a fél óránként közlekedő hajójárat egy felnőtt személynek 170 Ft-ba kerül.
Továbbá, a Dunán a Riverride kétéltű vízibuszon utazás is sokakat vonz, hiszen egyedinek mondható Európában. A RiverRide egy hajótestre épített busz, hat kerékkel. A 15 tonnás kétéltű jármű 12 méter hosszú 2,5 méter széles és 3,5 méter magas.
Forrás: Isango
Isztambul, amely két kontinensen terül el és a Boszporusz-szoros mentén helyezkedik el, különleges város, ahol a vízi közlekedés a mindennapi élet része. A város kiterjedt vízi közlekedési hálózata számos lehetőséget kínál mind a helyiek, mind a turisták számára, hogy hatékonyan és kényelmesen közlekedjenek a városban. Az isztambuli kompok, amelyeket a Şehir Hatları üzemeltet, a városi vízi közlekedés gerincét alkotják.
Ezek a kompok összekötik a város európai és ázsiai oldalának kulcsfontosságú pontjait, mint például Eminönü, Beşiktaş, Kadıköy és Üsküdar. A kompjegyek ára nagyon kedvezően alakul a városban, hiszen szinte ugyanannyiba kerül, mint a metróra, villamosra vagy buszra, így a turisták is előszeretettel használják ezt az utazási módot.
Ezzel a cikksorozattal körbejártuk a közlekedés részeinek leginnovatívabb részeit. Az egyes részekből megtudhattuk, hogy melyik terület mennyi kibocsátásért felel, és hogy milyen szabályozások igyekeznek a fenntartható útra terelni ezeket. Továbbá, hogy mi a technológia és az innováció fenntartható iránya.
[A sorozat szerkesztői: Ali Amina, Nagy Noémi, Ónodi Vanda, Vasók Rita és Szomolányi Katalin]
