(Slide courtesy by Environ. Res.: Infrastruct. Sustain. 4 (2024) 015001)
Il trasporto marittimo globale è alle prese con l'enigma di come costruire l'infrastruttura necessaria per decarbonizzare il settore
Oxford, UK. Il trasporto marittimo gestisce circa l'80% del commercio globale in volume, rendendolo fondamentale per il mercato economico globale. Tuttavia, le navi commerciali attualmente utilizzano prevalentemente oli combustibili pesanti a basso costo e ad alta densità energetica (HFO), responsabile di circa il 2,9% delle emissioni globali di gas serra (GHG) di origine antropica.
Nel 2018, l'Organizzazione Marittima Internazionale (IMO) si è impegnata a decarbonizzare il settore, con l'obiettivo di ridurre le emissioni di gas serra del 50% nel 2050 rispetto allo scenario di riferimento del 2008, insieme a una serie di altre misure normative azioni. Più recentemente, sono stati lanciati appelli per fissare obiettivi ancora più ambiziosi e completi per decarbonizzare il settore entro il 2050. In particolare, il settore marittimo si trova ad affrontare notevoli ostacoli per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione fissati, data la lunga durata delle attività, il divario di prezzo tra gli HFO e le opzioni di carburante verde, un gran numero di opzioni indipendenti, soggetti interessati che dovranno coordinarsi (ad esempio produttori di motori, porti, vettori, impianti di produzione, investitori). Pertanto, esiste una notevole incertezza in termini di percorso ottimale per decarbonizzare il settore marittimo in relazione al futuro mix energetico e di combustibili e alle infrastrutture necessarie per facilitare questa nuova catena di approvvigionamento del carburante.
I ricercatori hanno ora trovato una soluzione praticabile, suggerendo che l'ammoniaca verde potrebbe decarbonizzare il 60% del trasporto marittimo globale se offerta in soli 10 porti regionali di carburante.
In questo nuovo studio, i ricercatori dell'Università di Oxford hanno cercato di risolvere le incertezze sul ‘come e dove' fornendo due scenari per gli accordi globali più efficienti in termini di costi per la produzione e la fornitura di ammoniaca verde.
Il framework combina un modello di domanda di carburante, scenari commerciali futuri e un modello di ottimizzazione spaziale per la produzione, lo stoccaggio e il trasporto, per trovare le migliori posizioni per soddisfare la domanda futura. Sperano di creare maggiore chiarezza tra gli investitori su come potrebbe essere il sistema globale nei prossimi decenni.
La comunità internazionale sta convergendo sull'ammoniaca verde (ammoniaca prodotta utilizzando solo energia rinnovabile) come probabile combustibile candidato a lungo termine per la decarbonizzazione dell'industria navale: non l'unico candidato, ma una parte importante del futuro mix di combustibili.
Lo studio, pubblicato su ‘Environmental Research: Infrastructure and Sustainability', evidenzia che per garantire che l'ammoniaca verde diventi un combustibile centrale nella decarbonizzazione del trasporto marittimo, sono necessarie enormi risorse.
Su scala globale, si stima che saranno necessari da 1,9 trilioni a 2,2 trilioni di dollari per gli investimenti in impianti di ammoniaca verde.
Dell'investimento totale necessario, l'8% sarà destinato alla domanda (stoccaggio nei porti di importazione e costi di trasporto marittimo), mentre il restante 92% sarà destinato all'offerta (produzione, elettricità, gasdotti e stoccaggio nei porti esportatori).
La formula vincente nell'incoronare l'ammoniaca verde a futuro combustibile navale sta nella creazione di poli produttivi strategici. Nell'attuale configurazione geo-economica, alimentata dalle nazioni produttrici di petrolio, il petrolio greggio viene spesso spedito su distanze molto lunghe per essere separato in HFO più vicino ai centri di domanda.
Per quanto riguarda l'ammoniaca verde, tuttavia, lo studio chiede un'industria più regionalizzata. In sostanza, ciò significa che l'ammoniaca verde sarà prodotta vicino all'Equatore nei paesi con un alto potenziale solare e terre abbondanti e spedita ai centri regionali di domanda di carburante per il trasporto marittimo. Il modello è ottimizzato per il costo minimo globale di consegna del carburante verde.
Secondo i ricercatori, la maggiore necessità di investimento e opportunità, è in Australia, che si prevede diventerà il principale fornitore per i mercati asiatici.
Si prevede inoltre che grandi cluster di produzione copriranno la domanda in Cile per soddisfare la domanda in Sud America; in California per soddisfare la domanda negli Stati Uniti; nell'Africa nord-occidentale per soddisfare la domanda europea e nella penisola arabica meridionale per soddisfare la domanda locale e in alcune parti dell'Asia meridionale.
“Le implicazioni di questo lavoro sono impressionanti. Secondo il modello proposto, l'attuale dipendenza dalle nazioni produttrici di petrolio verrebbe sostituita da un'industria più regionalizzata. L'ammoniaca verde sarà prodotta vicino all'equatore nei paesi con terre abbondanti e un alto potenziale solare, quindi trasportata ai centri regionali della domanda di carburante per il trasporto marittimo”, ha affermato René Bañares-Alcántara, professore di ingegneria chimica presso il Dipartimento di Scienze dell'Ingegneria dell'Università di Oxford.
Gli hub regionalizzati hanno la capacità di aumentare significativamente la produzione, che potrebbe raggiungere fino a 602 milioni di tonnellate metriche all'anno (MMTPA) nello scenario MOD-AMB (MODerately AMBitious) e 750 MMTPA nello scenario HIGH-AMB (HIGHly AMBitious). Ciò equivale a un aumento da tre a quattro volte dell'attuale produzione di ammoniaca a base di combustibili fossili.
Lo studio mostra che si prevede una grande domanda per i principali paesi che dipendono dal trasporto marittimo a lunga distanza, tra cui Stati Uniti, Singapore, Giappone, Corea del Sud, Cina, Brasile, India, Australia, Sud Africa e Malesia. Questi primi 10 paesi consumano la maggior parte della fornitura globale di ammoniaca verde negli scenari più ambiziosi del nuovo studio.
