航运公司如何减少碳足迹 - 彭博社

一名潜水员正在监督Sofar Spotter的部署。

图片来源：Sofar海洋科技公司

在广阔的海洋深处，数百个名为Spotters的黄色沙滩球大小浮标随波起伏，默默测量着表面温度、风速、大气压力和浪高。它们收集的实时数据能提醒货船船长选择最佳航线以减少碳排放。

在旧金山初创公司Sofar Ocean（Spotters制造商）的海滨办公室里，一块巨大的墙面屏幕展示着这些浮标和客户船只穿梭全球的位置。当新加坡Berge Bulk公司的一艘船绕过好望角时，Sofar的服务通知船长，调整船只航向以利用附近洋流可节省1.3万美元燃料成本，并减少11公吨航程碳排放。

旧金山Sofar海滨总部内陈列的一排Spotter智能浮标。摄影：Christie Hemm Klok（彭博绿色频道）约有上千艘货船订阅了名为Wayfinder的预报服务，该服务整合了由遍布公海的500多个Spotter浮标收集的数据。

“Wayfinder在航程预报和路线优化方面已证明非常精准，”Berge Bulk首席执行官詹姆斯·马歇尔表示，“它现已成为我们运营中不可或缺的部分，也是减少碳足迹的关键手段。”

随着监管压力加大，要求这个承担全球80%以上国际贸易运输、占全球排放3%的行业减少温室气体排放，航线优化正成为航运公司采用的技术之一。在船队转向低碳燃料可能还需数年甚至数十年的情况下，船东们还在货轮上加装高科技风帆，并测试船载碳捕捉系统。

“这些方法对航运业脱碳至关重要，减排不仅关乎燃料，”瓦莱丽·托马斯说道，这位佐治亚理工学院工业工程教授致力于可持续航运解决方案研究。

托马斯等专家指出，限制船舶温室气体排放的举措正推动此类技术普及。航运业全球监管机构国际海事组织上周五通过了强制削减船舶排放的规则草案。欧盟也于今年1月开始对不达标船舶征收排放附加费。

像Berge Bulk这样的公司仍在评估这些技术的有效性和投资回报率，但分析师预计未来几年海运减排措施将得到更广泛的应用。“没有万灵药，“海事合规与咨询公司劳氏船级社的首席顾问Ryan Bax表示，“需要这些不同解决方案协同作用才能真正减少排放。”

在Sofar公司由旧船运仓库改造的总部里，身着蓝色工装的技术人员正在组装形似玛雅金字塔与篮球结合的Spotter浮标。浮标顶部环绕的五块太阳能板为传感器和通信阵列供电。

“海洋浩瀚无垠，需要大量数据才能做出更精准的天气预报，“Sofar首席执行官Tim Janssen说道。

Sofar首席执行官Tim Janssen在旧金山总部摄影：Christie Hemm Klok for Bloomberg Green为此，Sofar将Spotter设计为便于部署的装置。这种重约17磅的浮标可从船尾抛掷或飞机空投，入水即自动激活。公司沿航运要道和海洋数据稀缺区域进行了战略布点。

虽然卫星等平台能远程监测海洋并提供天气预报数据，但Spotter生成的实时海事观测能让船长微调航线，从而累积节省大量燃料并减少排放。例如卫星只能估算轨道高度下的波浪，而Spotter可直接测量波浪实际尺寸、方向及频率，当监测到足以倾覆船舶的巨浪来临时会立即向船长示警。

Sofar公司在公海拥有Spotter浮标网络，约有2000个此类浮标监测沿海水域。该公司出售的商业版本起价为6600美元。（目前分布最广的海洋传感系统之一是由国际科学家联盟管理的Argo，其水下阵列网络包含3800个设备，每个Argo成本介于2.5万至18.5万美元之间。）劳氏船级社旗下的竞争对手如LR OneOcean也提供航线优化服务。

在Sofar旧金山办公室，技术人员正在组装Spotter智能浮标。摄影：Christie Hemm Klok（为彭博绿色频道拍摄）Sofar的Wayfinder服务——被Janssen称为"船舶版谷歌地图”——会分析Spotter浮标传输至云端的数据。该服务将实时海洋状况数据整合进气象模型，随后为每艘船只生成持续更新的定制化预报，预测燃油消耗和二氧化碳排放量，船长可通过网页应用或电子邮件查看。例如，若Wayfinder预测航线上的风暴将在船舶遭遇前消散，系统将建议船长保持航向，而非为规避恶劣天气增加燃油成本。

今年6月，Spotter浮标还将具备"听海"功能——Sofar将为浮标配装名为水听器的人工智能音频设备，可探测鲸鱼、船舶甚至雨滴的存在。例如，当浮标监听到鲸歌时，设备内置的AI将识别声源，Sofar可向附近船只发送警报以避免与海洋哺乳动物发生碰撞。

“它正在开启一个全新的科学观测与预测世界，”詹森表示。

一位Sofar技术员正准备将传感器安装到Spotter浮标中。摄影师：Christie Hemm Klok为彭博绿色频道拍摄三月一个阳光明媚的早晨，巨型油轮正驶过Sofar总部，透过旧金山湾可以看见奥克兰港停泊着一艘芭比粉货轮，船上堆叠着数百个集装箱。其日本所有者之一——商船三井公司正在其873艘船舶的船队中推广Wayfinder系统，据该公司称，在该技术试用期间，每次航行平均节省了6%的燃料成本和二氧化碳排放量。

马歇尔估计，Wayfinder为其89艘船舶的船队节省了3%至5%的燃料消耗。运营25艘液化石油气油轮的Dorian LPG公司表示，Wayfinder已将燃料消耗减少了9%。根据Sofar的数据，2024年启用Wayfinder的船舶平均每次航行节省了17,700美元，燃料消耗减少了5.5%，二氧化碳排放量减少了65公吨。

随着Berge Bulk和其他船运公司在船上安装风帆，实时天气数据变得更为关键。与19世纪快速帆船的帆布帆不同，这些风帆是刚性的，类似于垂直的飞机机翼。和飞机机翼一样，它们利用风力产生升力推动船舶前进，从而减少维持速度所需的燃料消耗。

这艘Berge Olympus配备了WindWing帆，停泊在南非开普敦。图片提供：Berge BulkBerge Bulk在2023年为一艘21.1万吨的货轮加装了四张123英尺高（37.5米）的WindWings帆，在天气良好时每次航行可节省6公吨燃料和20公吨二氧化碳排放。但这些效益依赖于实时掌握风向、位置和时机。“风向至关重要，”马歇尔表示，“即使是微风，只要方向正确，也能产生极佳的推进力。”

Berge Bulk与其他航运公司正在测试的更前沿技术包括船舶二氧化碳排放的船上捕获与封存。今年三月，荷兰公司Value Maritime宣布已在一艘日本货轮上安装技术设备，可清除船舶废气中10%的二氧化碳并储存于罐中，直至在港口卸载供再利用或永久封存。Berge Bulk也开始在其一艘船舶上测试Value Maritime的技术，目标是捕获30%的排放量。

初创企业如英国的Seabound和洛杉矶的Carbon Ridge正在开发Value Maritime技术的不同版本。

另一家洛杉矶初创公司Calcarea正在测试一项技术，旨在从烟囱排放物中分离二氧化碳，并将其转化为一种常见的海洋盐类——碳酸氢盐，当船舶航行于海洋时，这些盐类会被排放到海中。

“无需在港口卸载任何碳产品，也不需要港口基础设施，”加州理工学院化学海洋学家、Calcarea首席执行官兼联合创始人杰斯·阿德金斯说道。

在洛杉矶港蓝色经济孵化器AltaSea的码头上，他的团队正在评估该公司系统的最新原型。混合了二氧化碳的压缩空气被泵入装满海水的酿酒罐中，以模拟船舶废气。这个位于太阳能集装箱顶部的罐子并非用于酿造啤酒，而是作为气体吸收器，从空气中分离二氧化碳，使其溶解到海水中。随后，海水通过黑色管道流入集装箱内的三个矮胖不锈钢大桶，桶中装满了细颗粒石灰石。这些石灰石反应器将二氧化碳转化为碳酸氢盐。

Calcarea在洛杉矶港的船载碳捕集系统原型。图片来源：Calcarea“一旦转化为碳酸氢盐，碳将在海洋中储存10万年，”阿德金斯表示，他估计这一过程能捕获船舶50%的排放量。

该原型装置将脱碳但酸度更高的海水排入一个容器中。这项技术的放大版本将被安装在船舶的较低层。二氧化碳将从船舶烟囱引导至气体吸收器，并溶解于持续流经Calcarea系统的海水中。一旦石灰石反应器将富含二氧化碳的海水转化为碳酸氢盐，它就会从船舶流出进入海洋。船舶需要每隔几次航行在港口补充新鲜石灰石以补给反应器。

正如其他海洋碳移除技术一样，科学家表示，以碳酸氢盐形式储存碳对海洋生态系统的影响尚不明确，初创企业和航运公司还需遵守联合国关于禁止向国际水域倾倒物质的条约。

劳氏船级社的Ryan Bax指出，船载碳捕集技术的行业采用取决于安装此类系统的成本及运行所需的燃料消耗。“你或许能抵消碳排放，但额外燃料可能带来显著成本，而燃烧更多燃料意味着产生更多碳，“他说道。

Adkins表示Calcarea公司预计明年在货船上测试该系统，这将有助于确定燃料损耗的具体规模。

对于Marshall而言，Berge Bulk正在其船舶上试用的多数技术（包括安装太阳能板为船载系统供电的新计划）的长期投资回报仍有待观察。但面对监管要求和公司2050年实现零排放船队的承诺，该公司并未押注于单一解决方案。

“我确实有两个杠杆来实现脱碳，一个是提高现有船舶的效率，另一个是使用零碳燃料或捕获我排放的碳，”他说。