Het streven naar decarbonisatie

Authors: Maren Heumann, Sietse van de Riet

In een streven naar een net-zerowereld is de decarbonisatie van de transportsector essentieel, aangezien deze verantwoordelijk is voor bijna een kwart van de wereldwijde uitstoot. De uitdaging zal bijzonder groot zijn in enkele van de moeilijker te beperken sectoren, zoals de scheepvaart, het wegvervoer en de luchtvaart, die goed zijn voor 13% van de wereldwijde CO2-uitstoot. Structurele factoren zoals een hoge energieafhankelijkheid, een relatief lange levensduur van materieel en de complexiteit van elektrificatie maken decarbonisatie tot een complexe uitdaging. Hoe gaan we de moeilijkst te beperken transportsectoren koolstofvrij maken?

Decarbonising Shipping: All Hands on Deck

Scheepvaart wordt beschouwd als de ruggengraat van onze economie en is goed voor ongeveer 80% van het volume van de wereldwijde handel, maar ook voor 2% van de wereldwijde CO2-uitstoot. Tijdens de Covid pandemie hebben we meer dan ooit begrepen hoe belangrijk de scheepvaart is om de aanvoer van essentiële goederen op peil te houden. Scheepvaart is een kapitaalintensieve sector die wordt gekenmerkt door groot materieel met een lange levensduur, smalle marges en een grote afhankelijkheid van de wereldwijde aanvoer van energierijke brandstoffen. Conventionele scheepsbrandstoffen hebben een lage kostprijs, aangezien ze letterlijk 'onderin het vat' zitten. Deze kenmerken maken decarbonisatie complex en duur.

De sector onderzoekt momenteel verschillende alternatieve brandstoffen - waaronder waterstof, ammoniak, methanol en biobrandstoffen - maar leiders in de scheepvaartsector hebben aangegeven dat ze allemaal commerciële en technische beperkingen hebben. LNG wordt beschouwd als een transitiebrandstof, hoewel critici erop wijzen dat LNG onvoldoende zal zijn om de decarbonisatiedoelstellingen te halen, het risico van methaanemissies in de toeleveringsketen met zich meebrengt en de industrie afleidt van investeringen in emissievrije brandstoffen. Waterstof en ammoniak hebben een aanzienlijk lagere energiedichtheid dan conventionele scheepsbrandstoffen, waardoor nieuwe technologie, frequentere tankstops of een deel van de laadruimte nodig zijn om brandstof op te slaan. Methanol kan ook een rol spelen, omdat het eenvoudigere verwerking en lagere investeringskosten biedt en kan worden geproduceerd uit hernieuwbare bronnen, zoals biomassa, en uiteindelijk synthetisch met CO2.

De opvatting groeit dat het nu tijd is om in actie te komen als de sector de gestelde doelen wil halen. Om die te bereiken, zijn veel leiders in de scheepvaartsector van mening dat de eerste net-zeroschepen rond 2030 aan de wereldvloot moeten worden toegevoegd - en dat creëert een echt gevoel van urgentie.

Ga naar Shipping industry perspective

Decarbonisatie van transport over de weg: in een hogere versnelling

Wegtransport is de meest flexibele manier van transport en het primaire mechanisme om goederen naar onze winkels en huizen te brengen. Het is de grootste van de transportsectoren in termen van uitstoot en is momenteel goed voor ongeveer 8% van de wereldwijde CO2-uitstoot, waarvan het grootste deel afkomstig is van middelzware en zware vrachtwagens. Om de doelstellingen van het Akkoord van Parijs te bereiken, zal de absolute uitstoot van het goederenvervoer over de weg tegen 2050 met bijna 60% moeten zijn gedaald, ondanks een mogelijke verdubbeling van het vrachtvolume over de weg in dezelfde periode. Daarom zal de sector in minder dan 30 jaar een emissie-intensiteitsreductie van meer dan 80% moeten realiseren. Dringender is dat de emissie-intensiteit van de sector vóór 2030 met ongeveer 30% moet afnemen – een ongekende uitdaging.

De twee levensvatbare emissiearme of emissievrije technologieën voor wegvervoer zijn batterij-elektrische voertuigen (BEV) en waterstof- of brandstofcel-elektrische voertuigen (FCEV), met verschillende toepassingen die variëren per inzetduur. BEV's hebben een voordeel op korte of middellange afstanden met voldoende pauzes om op te laden en 's nachts inactief te zijn. Typische toepassingsgebieden zijn nu al lichte bedrijfsvoertuigen, die vaak worden gebruikt voor last-mile-leveringen in stedelijke gebieden, of milkrun-leveringen aan supermarkten. FCEV's zijn levensvatbaarder op lange afstanden met minder pauzes, waardoor vrachtwagenchauffeurs 24/7 en meerdaagse ritten kunnen maken met zware voertuigen.

Beide technologieën zullen in het komende decennium op grote schaal in de wereldwijde vloot worden opgenomen, waarbij BEV naar verwachting halverwege de jaren 2020 zal beginnen en FCEV tegen het einde van het decennium. Toenemende regel- en marktdruk, zoals stadszones met lage emissies, zullen de verschuiving naar emissiearme en emissievrije vrachtwagens waarschijnlijk versnellen.

Ga naar Road Freight industry perspective

Decarbonisatie van de luchtvaart: klaar om op te stijgen

De luchtvaart helpt culturele uitwisseling te bevorderen en biedt wereldwijde toegang tot goederen en diensten, maar is ook een bron van ongeveer 3% van de wereldwijde CO2-uitstoot. Als gevolg van de aanhoudende wereldwijde economische en bevolkingsgroei in de komende decennia zullen het luchtvaartvolume en de emissies naar verwachting tegen 2050 meer dan verdubbelen. Het mondiale karakter van de luchtvaart maakt het een complexe sector om te reguleren en er is geen wondermiddel om koolstofarm te worden. Niettemin heeft ongeveer de helft van de spelers in de industrie zich ertoe verbonden om tegen 2050 net-zero uitstoot te bereiken.

Duurzame vliegtuigbrandstof (SAF) en CO2-compensatie zijn twee opties om de uitstoot in de komende 20-30 jaar te verminderen. Bio-SAF uit bepaalde grondstoffen is al volwassen, maar de productie is relatief laag (<0,1% van het wereldwijde brandstofverbruik). Een belangrijke barrière is de prijs, aangezien bio-SAF twee keer zo duur is als fossiele brandstof, en tot acht keer als synthetische SAF wordt geproduceerd, waarbij koolstofafvang of directe luchtafvang wordt gebruikt in combinatie met groene waterstof. CO2-compensatie kan een essentiële rol spelen bij de financiering van de vroege stadia van decarbonisatie, maar moet transparanter en verifieerbaarder worden gemaakt.

Tegelijkertijd moet de sector werken aan verdere verbeteringen in vliegtuigen en operationele efficiëntie, en alternatieve voortstuwingstechnologieën ontwikkelen, zoals batterijen en waterstof. Deze technologieën bieden een extra mogelijkheid om emissievrij te vliegen, maar het overstappen op deze technologieën zal veel moeilijker zijn dan het overschakelen van kerosine naar een SAF-drop-in-oplossing vanwege hogere gewichts- of volumevereisten.

Ga naar Aviation industry perspective

Vergelijking van sectoren

Structurele verschillen verklaren waarom bepaalde technologieën per sector meer of minder bijdragen aan decarbonisatie.

Ten eerste verschillen de prikkels om koolstofarm te maken. De luchtvaartsector is sterk gericht op de consument, wat betekent dat de kosten van de overgang eerder zullen worden geabsorbeerd door vraagcoalities. Regelgevende stimulansen kunnen gemakkelijker worden geïmplementeerd in een paar grote havens in de scheepvaartsector, vergeleken met het mondiale karakter van de luchtvaartsector, waardoor deze inherent moeilijk te reguleren is.

Met betrekking tot de haalbaarheid van decarbonisatie zullen technologische barrières waarschijnlijk een grote rol spelen in de scheepvaartsector, aangezien er momenteel geen alternatieve technologie beschikbaar is, terwijl SAF een levensvatbaar emissiearm alternatief biedt voor kerosine in de luchtvaartsector als het wordt opgeschaald. Duidelijkheid over rollen en besluitvorming kan een barrière vormen voor de vele versnipperde eigenaren in de sector van het wegtransport.

Ten slotte wordt de snelheid van decarbonisatie beïnvloed door het gemak waarmee materieel en infrastructuur kunnen worden vervangen. Materieel met een lange levensduur in de scheepvaart is moeilijk te veranderen, en hetzelfde geldt voor de luchtvaart als alternatieve voortstuwingstechnologieën (in tegenstelling tot drop-in SAF) nodig zijn. De vervanging van de infrastructuur zal een grote uitdaging vormen voor de gefragmenteerde markt voor wegtransport, waarbij veel oplaad- of tankstations langs de wereldwijde snelwegen nodig zijn.

Marktvraag, regelgeving en legacy-infrastructuur zijn veelvoorkomende belemmeringen voor decarbonisatie in verschillende sectoren

Conclusie

De maatschappelijke druk om de CO2-uitstoot van de moeilijkst te beperken sectoren neemt toe en overheden en bedrijven over de hele wereld beginnen te handelen naar de doelen van het Klimaatakkoord van Parijs. Hoewel sommige sectoren hun keerpunt bereiken, zullen andere aanzienlijke verdere inspanningen en investeringen vergen om CO2-neutraal te worden, vooral rekening houdend met het feit dat sommige sectoren groeien. Technologische oplossingen zijn in opkomst en volwassen genoeg voor implementatie, maar vereisen aanzienlijke investeringen en schaalvergroting om de kosten te verlagen en een verstandhouding op te bouwen in hun respectieve sectoren. Aangezien de sectoren die het moeilijkst te beperken zijn, verantwoordelijk zijn voor 13% van de wereldwijde CO2-uitstoot, zal de weg naar volledige decarbonisatie moeilijk zijn. Maar nu de samenleving en de sectoren zelf zich realiseren, is het tijd om te handelen.