Energi
Dekarbonsing av globale skipsruter gjennom grønn ammoniakk
Grønn ammoniakk for å løse utslipp fra shipping
Når vi snakker om karbonutslipp, er de første tingene som kommer i tankene biler og lastebiler, samt kull- og gasskraftverk. En mindre tenkt stor energiforbruker og karbonutleder er skipsindustrien.
90 % av verdens handel transporteres med skip, ofte over hele havene. Dette utgjør ikke mindre enn 36 % av de globale klimagassutslippene. Det er også en sektor som for nå er praktisk talt umulig å elektrifisere, ettersom batterier ikke er energitette nok til å drive et skip i tusenvis av mil til sjøs.
Karbonforurensning er ikke det eneste problemet her, da skipsindustrien historisk har vært avhengig av den laveste oljekvaliteten, en tjærelignende tykk væske kalt «bunkerdrivstoff», eller tung fyringsolje / restolje.
Kilde: Wikipedia
Og skipsindustrien kan i en periode produsere enda mer forurensning, ettersom den nå må unngå sjørutene i Rødehavet/Suezkanalen på grunn av den eskalerende konflikten i Gaza og Jemen. Dette vil legge til tusenvis av ekstra mil med reise for all handel mellom Europa og Asia.
Samtidig tvinger en El Niño‑indusert tørke i Panamakanalen også handel mellom Asia og Nord‑America til å omgås lengre handelsruter.
Noe vi advarte leserne våre om tidlig 21. desember 2023 i artikkelen vår Problemer med fossilt brenselforsyning – truende shipping‑ og energikrise.
Kilde: BBC
Sakte forbedring av shipping‑forurensning
Reduksjon av svovelutslipp
Bruken av bunkerolje, den mest forurensende oljetypen, har gjort skipsindustrien ansvarlig for produksjonen av 18‑30 % av global nitrogenoksid og 9 % av svoveloksid. Dette problemet kan være enda verre i lokaliserte områder, for eksempel produserer kun cruiseskip 3 ganger mer svovelforurensning i Barcelona enn alle bilene i byen til sammen.
Nye forskrifter har som mål å løse dette problemet. Siden januar 2020 har nye forskrifter fra Den internasjonale sjøfartsorganisasjonen (IMO) radikalt redusert tillatte svovelutslipp i atmosfæren.
Som svar måtte skipsindustrien gå over til lavsvovelbrensel eller fortsette å bruke tung fyringsolje med skrubber. Likevel fjerner disse skrubberne ofte bare svovel fra luftutslippene, bare for å slippe den i vannet og dumpe den i havet.
Alternative drivstoff
Et annet alternativ er å gå over til LNG (flytende naturgass), siden naturgass brenner med mye lavere svovelutslipp og litt lavere karbonutslipp enn olje. Problemet er infrastruktur, da de fleste skip ikke er utstyrt med motorer som kan brenne LNG i stedet for lavsvovelolje eller bunkerolje.
Uansett reduserer verken lavsvovelolje eller LNG‑skrubber karbonutslippene betydelig.
Dette er grunnen til at eksperter nå ser mot alternative drivstoff som en potensiell løsning. En ledende kandidat for et slikt grønt drivstoff er grønn ammoniakk.
En innføring i grønn ammoniakk
Ammoniakk, eller NH3, er den nest mest produserte kjemikalien i verden. Den brukes som gjødsel og kan brennes eller oksideres for å produsere nitrogen og vann.
NH3 +O2 → N2 + H2O
Så, den er noe lik hydrogenforbrenning ved at den kun produserer harmløse biprodukter, i det minste under ideelle forhold.
Forskjellen fra hydrogen er at ammoniakk er et mye større molekyl enn H2 og mye mer stabilt. Dette gjør transport og lagring mye enklere. Ammoniakk er også nesten 50 % mer energitett enn flytende hydrogen.
Ideelt sett ville en ammoniakkøkonomi basere seg på såkalt grønn ammoniakk generert fra fornybar energi. Dette skiller den fra andre typer ammoniakk:
- Grå/brun ammoniakk: produsert fra fossile brensler.
- Blå ammoniakk: produsert fra fossile brensler men med karbonfangst.
- Rosa ammoniakk (noen ganger også kalt gul ammoniakk): produsert fra kjernekraft.
- Turkis ammoniakk: produsert fra pyrolyse av metan. Dette bryter ned metan til hydrogen og fast karbon, med hydrogenet senere konvertert til ammoniakk. Det faste karbonet kan lagres eller brukes i applikasjoner som karbonfiber.
Et skipsvennlig grønt drivstoff
Det som gjør ammoniakk til en god kandidat for å erstatte bunkerolje og andre fossile drivstoff i shipping, er dens logistikkegenskaper.
Hydrogen er for flyktig og ikke tett nok til å brukes på trans‑oceanske reiser. Biodrivstoff er enten ikke karbonnøytrale nok eller produseres i for liten mengde til å dekke den enorme energibruken i skipsindustrien.
I motsetning kan ammoniakk lagres enten i flytende form ved -33 °C (ved atmosfærisk trykk) eller trykksatt over 7,5 bar (ved 20 °C). Dette begrenser energitapene betydelig og gjør kapitalutgiftene for lagring og transport av ammoniakk mulige.
Også, på grunn av den enkle lagringen, inkludert langtidslagring, kan den produseres med intermitterende fornybar energiproduksjon som sol eller vind og forbrukes på et senere tidspunkt.
Til slutt gjør bruk av flytende ammoniakk at havner kan gjenbruke eksisterende infrastruktur, som lagertanker og rørledninger, som for tiden brukes til olje.
Utnytte shippingens sentraliserte struktur
En ny studie har avdekket en annen fakta som kan bidra til å fremskynde adopsjonen av ammoniakk som grønt drivstoff for shipping. Forskere ved Oxford, som arbeider ved Oxford Programme for Sustainable Infrastructure Systems (OPSIS) og Oxford Green Ammonia Technology (OXGATE), har undersøkt infrastrukturkravene for å dekarbonisere skipsindustrien.
De fant at målretting av de 10, 50 og 100 største havnene globalt etter drivstoffetterspørsel ville dekke 21,3 % (21,8 %), 45,7 % (46,7 %) og 62,0 % (62,6 %) av den samlede etterspørselen etter grønn ammoniakk.
Dette kan også være mer sant i noen regioner, for eksempel:
“i Oseania, Nord‑Afrika, Sør‑Asia og Sør‑øst‑Asia kan over 60 % av drivstoffetterspørselen dekkes ved å målrette de 10 største regionale havnene målt etter drivstoffetterspørsel”
“Optimal drivstoffforsyning av grønn ammoniakk for å dekarbonisere global shipping”
Jasper Verschuur et al 2024 Environ. Res.: Infrastruct. Sustain. 4 015001
Dette skyldes at selv om det finnes tusenvis av havner i verden, er de største ansvarlige for mesteparten av trafikken og betjener de største (og mest drivstoffkrevende) skipene.
moderat ambisiøst (MOD-AMB) fremtidsscenario & høyt ambisiøst (HIGH-AMB) – Kilde: ERIS
Forskerne fant også at i deres scenario kunne mesteparten av produksjonen konsentreres rundt ekvator og tropiske breddegrader, hvor solenergi er mest effektiv, med «mindre enn 10 % av ammoniakken produsert på en absolutt breddegrad over 30 (40) grader».
Kilde: IOP Science
Investeringer som trengs
Oxford-forskerne forsøkte også å kvantifisere den nødvendige investeringen for å dekarbonisere skipsruter med grønn ammoniakk. De fant at mesteparten av kostnadene ville komme fra infrastrukturen for å produsere ammoniakk, hovedsakelig solparker i tropene og ørkenområder i Australia og Midtøsten, som erstatter fossile energikilder. Den totale estimerte kostnaden? ~ 2 billioner dollar.
Selv om dette kan virke som mye, vil en tilsvarende kapitalutgift være nødvendig for å finne og raffinere oljen som industrien ville forbruke i et business‑as‑usual‑scenario. Så dette handler mer om å endre energikilden enn å øke kostnadene for shipping.
En revolusjon i shipping
Shipping har i lang tid vært en industri som hovedsakelig er avhengig av manuelt arbeid og utdaterte teknologier som motorer drevet av bunkerolje.
Dette endrer seg raskt, spesielt med ankomsten av AI i industrien (noe vi dekket grundig i artikkelen vår Sikring av shipping‑ruter gjennom bruk av kunstig intelligens), som vil:
- Gjør sjøreiser tryggere.
- Muliggjøre ubemannet navigasjon.
- Optimalisere ruter og drivstofforbruk.
Den andre revolusjonen som kommer for shippingindustrien er overgangen til fornybare og ikke‑forurensende drivstoff. For nå er den mest sannsynlige kandidaten grønn ammoniakk, da dette i hovedsak er et spørsmål om politikk og investering, med alle nøkkelteknologiene (storskalaløs solenergi + ammoniakkproduksjon og -lagring) allerede mestret.
Faktisk ville det eneste mulige alternativet være en revolusjon i produksjon av biodrivstoff, potensielt med algebiodrivstoff, noe vi undersøker i artikkelen vår Algebiodrivstoff: Den neste energirevolusjonen?
Men med tanke på at bio‑drivstoff av tredje generasjon (ofte kjemisk identisk med oljebaserte drivstoff) sannsynligvis vil bli nødvendig i store mengder av luftfartsindustrien for å dekarbonisere, er det sannsynlig at ammoniakk vil forbli i sentrum av shipping‑ og kanskje også lastebil‑dekarboniseringsinnsatsen.
Ammoniakk for aksjer i drivstoffsektoren
Denne listen fokuserer på selskaper innen grønn ammoniakk som er involvert i å implementere den i shipping‑industrien. Ledere innen ammoniakkproduksjon, som for eksempel CF Industries Holdings, Inc. (CF) eller Yara International ASA (YAR.OL) er for tiden mesteparten av ammoniakken produserer fra naturgass. Men de vil antageligvis gå over til grønn ammoniakk i løpet av tiden og kan være et alternativ for investorer også.
1. Aker Horizons ASA
Aker Horizons er et datterselskap av Aker-gruppen, som er sentrert rundt grønn energi. Aker-gruppen er et viktig norsk konglomerat som fokuserer på fornybar energi og marine/offshore‑virksomheter. Aker Horizons er holdingselskapet for flere datterselskaper, inkludert karbonfangst, grønn hydrogen og fornybar energi.
Kilde: Aker
Selskapet er spesielt svært aktivt innen hydrogen- og grønn ammoniakkproduksjon, med mål om å dekarbonisere arktisk shipping.
Så, Aker er ikke kun et grønt ammoniakk‑selskap, men kan håndtere hele den vertikale integrasjonen av grønn ammoniakk, fra havvindmøller til hydrogenproduksjon til grønn ammoniakkproduksjon. De jobber også med prosjekter som avfall‑til‑energi i Frankrike, et biomasseanlegg i Tyskland, og karbonfangst i Midtøsten (Saudi-Arabia og UAE).
Dette gjør det til en god aksje for investorer som søker eksponering mot den brede grønne energisektoren, med en sterk posisjon innen grønn ammoniakk & shipping, men også andre grønne energier, samt noe geografisk diversifisering.
2. AmmPower Corp.
AmmPower ligner FuelPositive ved at de leverer modulære ammoniakkproduksjonssystemer, men i større skala, med sin basismodul som kan produsere 4 tonn/dag. Dette plasserer selskapets kunder i området med svært store gårder (over 10 000 mål) eller industrielle operasjoner som tekstil, kjøling, gruvedrift, farmasøytisk industri eller halvledere.
Dette modulære systemet basert på standardcontainere kan også passe perfekt i havner som ønsker å gradvis øke sin lokale ammoniakkproduksjonskapasitet.
Kilde: AmmPower
Selskapet er i ferd med å bygge sin ordreportefølje, med kortsiktig bestillingspotensial estimert til 30 millioner dollar, og salgsperspektiver for 690 enheter fra 52 land. Selskapet anslår at elektrisitetskostnaden er rundt 360 $/tonn ammoniakk.
Modulariteten i systemet gjør det mulig med rask omstilling og leveranser, med mindre enn ett år sammenlignet med 3‑4 år for lignende prosjekter uten den modulære tilnærmingen.
Det er også arbeider med teknologi for å omdanne avfall til ammoniakk, i et joint venture med CTEC Energy Sales USA.
For å videreutvikle ammoniakk mot en hydrogen‑ammoniakk‑økonomi, oppretter de et dedikert datterselskap for å spalte ammoniakk til hydrogen, som vil søke ytterligere finansiering separat.
Ved å oppnå den skalaen som kan passe for de fleste industrielle bruksområder, samt shipping, satser AmmPower på kunder og selskaper med dypere kapitaltilgang enn de fleste. Kombinert med ammoniakk‑spalte‑teknologi kan dette gjøre det mulig å raskt skalere opp i takt med politikk som driver utviklingen av hydrogen & ammoniakk som energibærer.
Private selskaper
First Ammonia er en utvikler av ammoniakkproduksjon for shipping, elektrisitet og annen transport.
Solydera er et annet brenselcelle‑selskap med aktivitet innen grønn ammoniakk. Notably, it signed a Memorandum of Understanding (MoU) with KBR in oktober 2023.
Du kan også finne andre aksjer relatert til grønn hydrogen og grønn ammoniakk, samt en grundig diskusjon om de tekniske fordelene og begrensningene ved ammoniakk, i vår artikkel Den andre hydrogen‑drivstoffet – Topp 5 grønne ammoniakk‑aksjer.
