航運公司如何減少碳足跡 - 彭博社

一名潛水員正在監督Sofar Spotter的部署。

圖片來源：Sofar海洋科技公司

在廣闊的海洋深處，數百個名為Spotters的黃色沙灘球大小浮標隨波起伏，默默測量着表面温度、風速、大氣壓力和浪高。它們收集的即時數據能提醒貨船船長選擇最佳航線以減少碳排放。

在舊金山初創公司Sofar Ocean（Spotters製造商）的海濱辦公室裏，一塊巨大的牆面屏幕展示着這些浮標和客户船隻穿梭全球的位置。當新加坡Berge Bulk公司的一艘船繞過好望角時，Sofar的服務通知船長，調整船隻航向以利用附近洋流可節省1.3萬美元燃料成本，並減少11公噸航程碳排放。

舊金山Sofar海濱總部內陳列的一排Spotter智能浮標。攝影：Christie Hemm Klok（彭博綠色頻道）約有上千艘貨船訂閲了名為Wayfinder的預報服務，該服務整合了由遍佈公海的500多個Spotter浮標收集的數據。

“Wayfinder在航程預報和路線優化方面已證明非常精準，”Berge Bulk首席執行官詹姆斯·馬歇爾表示，“它現已成為我們運營中不可或缺的部分，也是減少碳足跡的關鍵手段。”

隨着監管壓力加大，要求這個承擔全球80%以上國際貿易運輸、佔全球排放3%的行業減少温室氣體排放，航線優化正成為航運公司採用的技術之一。在船隊轉向低碳燃料可能還需數年甚至數十年的情況下，船東們還在貨輪上加裝高科技風帆，並測試船載碳捕捉系統。

“這些方法對航運業脱碳至關重要，減排不僅關乎燃料，”瓦萊麗·托馬斯説道，這位佐治亞理工學院工業工程教授致力於可持續航運解決方案研究。

托馬斯等專家指出，限制船舶温室氣體排放的舉措正推動此類技術普及。航運業全球監管機構國際海事組織上週五通過了強制削減船舶排放的規則草案。歐盟也於今年1月開始對不達標船舶徵收排放附加費。

像Berge Bulk這樣的公司仍在評估這些技術的有效性和投資回報率，但分析師預計未來幾年海運減排措施將得到更廣泛的應用。“沒有萬靈藥，“海事合規與諮詢公司勞氏船級社的首席顧問Ryan Bax表示，“需要這些不同解決方案協同作用才能真正減少排放。”

在Sofar公司由舊船運倉庫改造的總部裏，身着藍色工裝的技術人員正在組裝形似瑪雅金字塔與籃球結合的Spotter浮標。浮標頂部環繞的五塊太陽能板為傳感器和通信陣列供電。

“海洋浩瀚無垠，需要大量數據才能做出更精準的天氣預報，“Sofar首席執行官Tim Janssen説道。

Sofar首席執行官Tim Janssen在舊金山總部攝影：Christie Hemm Klok for Bloomberg Green為此，Sofar將Spotter設計為便於部署的裝置。這種重約17磅的浮標可從船尾拋擲或飛機空投，入水即自動激活。公司沿航運要道和海洋數據稀缺區域進行了戰略布點。

雖然衞星等平台能遠程監測海洋並提供天氣預報數據，但Spotter生成的即時海事觀測能讓船長微調航線，從而累積節省大量燃料並減少排放。例如衞星只能估算軌道高度下的波浪，而Spotter可直接測量波浪實際尺寸、方向及頻率，當監測到足以傾覆船舶的巨浪來臨時會立即向船長示警。

Sofar公司在公海擁有Spotter浮標網絡，約有2000個此類浮標監測沿海水域。該公司出售的商業版本起價為6600美元。（目前分佈最廣的海洋傳感系統之一是由國際科學家聯盟管理的Argo，其水下陣列網絡包含3800個設備，每個Argo成本介於2.5萬至18.5萬美元之間。）勞氏船級社旗下的競爭對手如LR OneOcean也提供航線優化服務。

在Sofar舊金山辦公室，技術人員正在組裝Spotter智能浮標。攝影：Christie Hemm Klok（為彭博綠色頻道拍攝）Sofar的Wayfinder服務——被Janssen稱為"船舶版谷歌地圖”——會分析Spotter浮標傳輸至雲端的數據。該服務將即時海洋狀況數據整合進氣象模型，隨後為每艘船隻生成持續更新的定製化預報，預測燃油消耗和二氧化碳排放量，船長可通過網頁應用或電子郵件查看。例如，若Wayfinder預測航線上的風暴將在船舶遭遇前消散，系統將建議船長保持航向，而非為規避惡劣天氣增加燃油成本。

今年6月，Spotter浮標還將具備"聽海"功能——Sofar將為浮標配裝名為水聽器的人工智能音頻設備，可探測鯨魚、船舶甚至雨滴的存在。例如，當浮標監聽到鯨歌時，設備內置的AI將識別聲源，Sofar可向附近船隻發送警報以避免與海洋哺乳動物發生碰撞。

“它正在開啓一個全新的科學觀測與預測世界，”詹森表示。

一位Sofar技術員正準備將傳感器安裝到Spotter浮標中。攝影師：Christie Hemm Klok為彭博綠色頻道拍攝三月一個陽光明媚的早晨，巨型油輪正駛過Sofar總部，透過舊金山灣可以看見奧克蘭港停泊着一艘芭比粉貨輪，船上堆疊着數百個集裝箱。其日本所有者之一——商船三井公司正在其873艘船舶的船隊中推廣Wayfinder系統，據該公司稱，在該技術試用期間，每次航行平均節省了6%的燃料成本和二氧化碳排放量。

馬歇爾估計，Wayfinder為其89艘船舶的船隊節省了3%至5%的燃料消耗。運營25艘液化石油氣油輪的Dorian LPG公司表示，Wayfinder已將燃料消耗減少了9%。根據Sofar的數據，2024年啓用Wayfinder的船舶平均每次航行節省了17,700美元，燃料消耗減少了5.5%，二氧化碳排放量減少了65公噸。

隨着Berge Bulk和其他船運公司在船上安裝風帆，即時天氣數據變得更為關鍵。與19世紀快速帆船的帆布帆不同，這些風帆是剛性的，類似於垂直的飛機機翼。和飛機機翼一樣，它們利用風力產生升力推動船舶前進，從而減少維持速度所需的燃料消耗。

這艘Berge Olympus配備了WindWing帆，停泊在南非開普敦。圖片提供：Berge BulkBerge Bulk在2023年為一艘21.1萬噸的貨輪加裝了四張123英尺高（37.5米）的WindWings帆，在天氣良好時每次航行可節省6公噸燃料和20公噸二氧化碳排放。但這些效益依賴於即時掌握風向、位置和時機。“風向至關重要，”馬歇爾表示，“即使是微風，只要方向正確，也能產生極佳的推進力。”

Berge Bulk與其他航運公司正在測試的更前沿技術包括船舶二氧化碳排放的船上捕獲與封存。今年三月，荷蘭公司Value Maritime宣佈已在一艘日本貨輪上安裝技術設備，可清除船舶廢氣中10%的二氧化碳並儲存於罐中，直至在港口卸載供再利用或永久封存。Berge Bulk也開始在其一艘船舶上測試Value Maritime的技術，目標是捕獲30%的排放量。

初創企業如英國的Seabound和洛杉磯的Carbon Ridge正在開發Value Maritime技術的不同版本。

另一家洛杉磯初創公司Calcarea正在測試一項技術，旨在從煙囱排放物中分離二氧化碳，並將其轉化為一種常見的海洋鹽類——碳酸氫鹽，當船舶航行於海洋時，這些鹽類會被排放到海中。

“無需在港口卸載任何碳產品，也不需要港口基礎設施，”加州理工學院化學海洋學家、Calcarea首席執行官兼聯合創始人傑斯·阿德金斯説道。

在洛杉磯港藍色經濟孵化器AltaSea的碼頭上，他的團隊正在評估該公司系統的最新原型。混合了二氧化碳的壓縮空氣被泵入裝滿海水的釀酒罐中，以模擬船舶廢氣。這個位於太陽能集裝箱頂部的罐子並非用於釀造啤酒，而是作為氣體吸收器，從空氣中分離二氧化碳，使其溶解到海水中。隨後，海水通過黑色管道流入集裝箱內的三個矮胖不鏽鋼大桶，桶中裝滿了細顆粒石灰石。這些石灰石反應器將二氧化碳轉化為碳酸氫鹽。

Calcarea在洛杉磯港的船載碳捕集系統原型。圖片來源：Calcarea“一旦轉化為碳酸氫鹽，碳將在海洋中儲存10萬年，”阿德金斯表示，他估計這一過程能捕獲船舶50%的排放量。

該原型裝置將脱碳但酸度更高的海水排入一個容器中。這項技術的放大版本將被安裝在船舶的較低層。二氧化碳將從船舶煙囱引導至氣體吸收器，並溶解於持續流經Calcarea系統的海水中。一旦石灰石反應器將富含二氧化碳的海水轉化為碳酸氫鹽，它就會從船舶流出進入海洋。船舶需要每隔幾次航行在港口補充新鮮石灰石以補給反應器。

正如其他海洋碳移除技術一樣，科學家表示，以碳酸氫鹽形式儲存碳對海洋生態系統的影響尚不明確，初創企業和航運公司還需遵守聯合國關於禁止向國際水域傾倒物質的條約。

勞氏船級社的Ryan Bax指出，船載碳捕集技術的行業採用取決於安裝此類系統的成本及運行所需的燃料消耗。“你或許能抵消碳排放，但額外燃料可能帶來顯著成本，而燃燒更多燃料意味着產生更多碳，“他説道。

Adkins表示Calcarea公司預計明年在貨船上測試該系統，這將有助於確定燃料損耗的具體規模。

對於Marshall而言，Berge Bulk正在其船舶上試用的多數技術（包括安裝太陽能板為船載系統供電的新計劃）的長期投資回報仍有待觀察。但面對監管要求和公司2050年實現零排放船隊的承諾，該公司並未押注於單一解決方案。

“我確實有兩個槓桿來實現脱碳，一個是提高現有船舶的效率，另一個是使用零碳燃料或捕獲我排放的碳，”他説。