국제해사기구는 “2050년 또는 그 즈음”에 탄소중립 목표를 설정했다. 이를 달성하려면 무엇이 필요할까?
유엔 정상회의에서 각국은 “2050년 또는 그 즈음”에 선박 탄소배출량을 넷제로로 억제하기로 합의했다.
국제해사기구(IMO) 연례 회의에서 각국은 2008년 수준 대비 2030년까지 20%, 2040년까지 70%, 2050년경에는 100%까지 탄소배출량을 감축하기로 합의했다. 작은 섬 국가와 부유한 국가들은 2030년까지 50%, 2040년까지 96% 감축을 요구했다.
국제해사기구 사무총장 키택 림은 이번 협상을 “해양 탈탄소화를 향한 새로운 장을 여는 기념비적인 발전”이라고 설명했다. 그러나 운동가들은 이 협정에 결함이 있으며 금세기 말까지 지구 온도 상승을 1.5℃로 제한하려는 파리 협정의 목표에 부합하는 해운 산업을 이끌어내는 데 실패할 것이라고 경고한다.
해운업은 전 세계 배출량의 거의 3%를 차지하고 매년 독일의 탄소 발자국과 거의 같은 양인 약 10억 톤의 온실가스를 배출하는 오염이 심한 산업이다. 국가 단위로 환산하면 해운업은 세계에서 여섯 번째로 큰 오염원이 된다.
향후 30년 동안 해양 배출량을 빠르게 줄이려면 새로운 규제, 인프라, 연료가 필요하다. 그렇다면 미래의 친환경 해운은 어떤 모습일까?
풍력 발전 선박
해운 업계는 고대 기술인 돛으로 전환하여 화석 연료에 대한 의존도를 줄일 수 있다. 풍력 추진은 해운업의 빠른 탈탄소화를 위해 사용할 수 있는 가장 유망한 에너지원 중 하나로 꼽힌다. 스웨덴의 오션버드는 4개의 단단한 돛을 장착한 프로토타입 선박을 제작했다. 풍력은 선박을 앞으로 나아갈 뿐만 아니라 물 위에서의 기동성과 민첩성에도 도움을 준다. 풍력 추진은 아직 초기 단계이지만, 정부와 투자자들이 풍력 추진을 채택하고 선박을 개조하도록 장려하는 것이 가장 큰 과제 중 하나이다.
수소
2050년까지 해운업계가 탄소중립을 달성하려면 수소와 같은 청정 연료를 도입하는 것이 중요하다. 풍력이나 태양광과 같은 재생 에너지를 사용하여 물 분자에서 수소를 추출하는 방식으로 생성되는 친환경 수소는 배기가스를 배출하지 않는다. 하지만 수소를 배치할 때 몇 가지 주요 과제가 있다. 수소는 영하 253℃(-423℉)의 극저온에 보관해야 하며, 가연성이 높기 때문에 승무원에게 취급 방법을 교육해야 한다는 점이다.
메탄올
세계에서 두 번째로 큰 컨테이너 운송 회사인 머스크는 탈탄소화를 위해 친환경 메탄올에 큰 베팅을 하고 있다. 이 회사는 현재까지 총 25척의 메탄올 추진 선박을 주문했다. 그린 메탄올은 지속 가능한 바이오매스로부터 생산하거나 재생 가능한 전기를 사용하여 물을 이산화탄소와 결합된 산소와 수소로 분리하여 생산할 수 있는 저탄소 연료이다. 수소와 달리 그린 메탄올은 고압이나 극한의 추위에 저장할 필요가 없으며, 많은 항구에는 이미 연료를 저장할 수 있는 인프라가 구축되어 있다. 하지만 그 과정은 복잡하다. 이산화탄소를 대기 중에서 포집해야 하는데, 이 기술은 아직 개발 중이고 비용이 많이 들며 아직 검증되지 않았기 때문이다.
전기 보트
재생 가능한 전기로 충전된 배터리는 선박의 탄소 배출을 억제하는 또 다른 방법이다. 하지만 전력을 공급할 수 있는 거리에는 한계가 있다. 현재 재생 가능 배터리는 페리나 유람선처럼 단거리 여행을 하는 소형 선박에만 사용할 수 있으며, 대양을 횡단하는 대형 화물선에는 사용할 수 없다. 대신 선주들은 풍력과 태양광 패널을 결합하여 화물선에 동력을 공급하는 방법을 모색하고 있다. 예를 들어, 일본의 재생 에너지 시스템 회사인 에코마린파워는 태양열 패널이 장착된 견고한 돛인 ‘에너지세일’을 개발하여 선박이 태양열과 풍력 에너지를 동시에 사용할 수 있도록 했다.
친환경 인프라
선박에 친환경 연료를 빠르게 도입하려면 이를 생산 및 저장하고 선박에 연료를 보급할 수 있도록 항구에 새로운 인프라가 풍부하게 구축되어야 한다. 항구는 수소 생산용 전해조, 풍력 및 태양광 발전과 같은 재생 에너지 용량, 배터리 및 수소 저장 시설에 투자해야 한다. 또한 대부분의 선박은 친환경 연료로 운항하고 풍력 추진 및 디지털 소프트웨어를 사용하여 효율성을 개선하고 항로를 최적화할 수 있도록 개조해야 한다.
기사원문 : Washington Post (2023.07.06) <What would net-zero shipping look like?>
The International Maritime Organization has set a net-zero goal “by or around 2050”. What is needed to reach this?
At a UN summit, countries have agreed to curb shipping emissions to net zero “by or around 2050”.
At the annual meeting of the International Maritime Organization (IMO), countries agreed to cut emissions by 20% by 2030 and 70% by 2040, compared to 2008 levels, and 100% by or around 2050. Small island nations and richer countries had called for a 50% reduction by 2030 and 96% by 2040.
Kitack Lim, Secretary-General of the IMO, described the deal as a “monumental development [that] opens a new chapter towards maritime decarbonisation”. But campaigners warn that the deal is flawed and will fail to bring the shipping industry in line with the Paris Agreement goal of limiting global temperature rise to 1.5C by the end of this century.
Shipping is a highly polluting industry, responsible for nearly 3% of global emissions and generating around one billion tonnes of greenhouse gases each year – roughly the same amount as Germany’s carbon footprint. If it were a country, the shipping industry would be the sixth largest polluter in the world.
Reducing maritime emissions rapidly in the next three decades will require new regulations, infrastructure and fuels. But what might green shipping of the future look like?
Wind-powered ships
The shipping industry can reduce its reliance on fossil fuels by turning to an ancient technology: sails. Wind propulsion is considered one of the most promising energy sources available for the rapid decarbonisation of shipping. Swedish company Oceanbird has built a prototype ship with four rigid sails. Wind power not only propels the ship forward but also aids its manoeuvrability and agility on the water. One of the biggest challenges is encouraging governments and investors to adopt wind propulsion and retrofit ships, while wind propulsion is still early-stage. (Read more: Will shipping return to its ancient roots?)
Hydrogen
Deploying clean fuels such as hydrogen is critical if the shipping industry is to reach net zero by 2050. Green hydrogen – generated by using renewable energy, such as wind or solar power, to extract hydrogen from water molecules – is emissions-free. But there are some major challenges when deploying hydrogen: the fuel must be stored at cryogenic temperatures of -253C (-423F) and crew must be trained how to handle it as the fuel is highly flammable. (Read more about the fuel that could transform shipping).
Methanol
Maersk, the world’s second-largest container shipping company, is betting big on green methanol to help it decarbonise. The company has ordered a total of 25 methanol-powered ships to date. Green methanol is a low-carbon fuel which can be produced from sustainable biomass or by using renewable electricity to split water into oxygen and hydrogen, which is combined with carbon dioxide. Unlike hydrogen, green methanol does not have to be stored under pressure or extreme cold, and many ports already have infrastructure in place to store the fuel. But the process is complex: CO2 must be captured out of the atmosphere, technology which is still emerging, expensive and as yet unproven.
Electric boats
Batteries charged using renewable electricity are another way to curb shipping emissions. But there are limits to the distances they can power. Currently, renewable batteries are an option only for smaller ships making short journeys, such as ferries and river boats, not for large cargo ships crossing oceans. Instead, ship owners are looking to power cargo ships with a combination of wind power and solar panels. Japanese renewable energy systems company Eco Marine Power, for example, has developed “EnergySails”: rigid sails fitted with solar panels, which allow ships to use both solar and wind energy at the same time.
Green infrastructure
A rapid uptake of green fuels on vessels will require abundant new infrastructure at ports to produce and store them, and to allow ships to refuel. Ports must invest in hydrogen-generating electrolysers, renewable energy capacity, such as wind and solar power, as well as battery and hydrogen storage facilities. Most ships will also need to be retrofitted to enable them to run on green fuels, use wind propulsion and digital software to improve their efficiency and optimise routes.
