专家称，航运业必须迅速脱碳，才能将全球平均温升控制在1.5摄氏度的关键阈值以下，同时必须找到绿色燃料代替目前为大多数船舶提供动力的柴油。
联合国政府间气候变化专门委员会提出，为了实现1.5摄氏度温控目标，全球排放应在2025年达峰，在2030年减半并在2050年实现碳中和。
航运占全球排放的近3%，每年产生约10亿吨二氧化碳和其它温室气体。据世界经济论坛（World Economic Forum）称，如果把整个航运业看作一个国家，那它就是全球第六大污染国。如果不采取进一步行动，该行业的减排速度远远达不到控制气候变化的要求，预计到2050年航运排放将达到2008年的90-130%。
尽管航运业的碳足迹如此之大，负责航运业监管的联合国机构国际海事组织（IMO）却既没有引入法规来遏制海上排放，也未能推动该行业的可持续创新。
然而，航运业本身和一些国家的政府正稳步推进可持续燃料的开发，并发起若干倡议鼓励可持续燃料的使用。尽管甲醇、氨和氢被视为首选的替代燃料，但它们是否具备大规模应用的条件，其自身可能产生的影响，以及在实现转型过程中可能需要做出的取舍，仍然是令人担心的问题。
欧盟采取行动推动航运业脱碳
为了在未来几年内减少航运业的排放，欧盟主动出台了几项新法规，其中就包括欧盟内部实行的可持续燃料强制要求。这项规定为降低碳强度设定了五年量化目标，同时把海上排放纳入欧盟碳市场。从2023年初开始，船运将加入欧盟碳市场，进出欧盟的货运船只——无论悬挂哪国船旗——都必须为其排放交税。
欧盟海事燃料倡议（FuelEU Maritime initiative）旨在推动航运业更多地使用低碳和可再生的燃料。但环保人士警告，该倡议非但远远达不到实现航运业脱碳所需的雄心，还促进了液化天然气的使用。液化天然气会释放甲烷，后者是一种非常强大的温室气体，燃烧时会对全球升温产生极大的影响。布鲁塞尔的“运输与环境”（Transport & Environment）智库称，这项法律提案可能弊大于利，而且欧盟可能面临资产搁浅的风险，包括一些公共资产。
“（该法规）为液化天然气提供了利好。从经济角度来看，航运公司没有理由放弃液化天然气，而选择贵得多的甲醇或氨（等其它燃料替代品），”运输与环境航运项目主管费格·阿巴索夫（Faig Abbasov）说。
“它鼓励使用液化天然气和生物燃料，但我们真正需要做的是大力推动具有可推广性的长期解决方案，也就是绿色氢和氢燃料，”伦敦大学学院（University College London）能源研究所航运与能源专家特里斯坦·史密斯（Tristan Smith）说。
“未来适配”需要时间和权衡利弊
康巴尼海运公司（Compagnie Maritime Belge，简称CMB）是一家支持将氢作为未来航运燃料的公司。这家总部位于比利时安特卫普的公司目前有三艘正在运营的氢动力船，包括全球首艘氢动力拖船。此外，该公司正在为几家中国企业建造28艘以氨为燃料的大型船只。
“我们的目标是到2030年我们所有的船只都能实现‘未来适配’——做到零碳或低碳，”康巴尼首席执行官亚历克山大·萨弗里斯（Alexander Saverys）说。为实现这一目标，用于生产零碳燃料的可再生能源必须更便宜、更易获得，同时还必须对二氧化碳排放征税，萨弗里斯说，并称“这两种趋势正在发生”。
康巴尼海运公司正在较短航线上投资氢燃料，在国际航线上投资氨燃料。理想情况下这两种燃料都是用可再生能源生产的。“压缩氢气非常适合作为小型船只脱碳的替代燃料，这种船只运营的航线较短，可以经常加燃料，”萨弗里斯说。
氨是氮氢化合物，燃烧时不排放二氧化碳，是远程集装箱货船的最佳选择，萨弗里斯说，并称船上能够储存比氢更多的氨。
氨已经是全球广泛使用的农业肥料，因此具备庞大的基础设施。但目前大多数氨的生产过程能源密集度很高，会释放大量二氧化碳和甲烷。目前还没有利用可再生能源大规模生产氨燃料并加以储存的技术。
氨燃料燃烧也会造成污染，释放温室效应巨大的氮氧化物，因此使用氨燃料的船只需配备选择性催化还原（selective catalytic reduction，简称SCR）技术，把氮氧化物转化为水蒸气和氮气，萨弗里斯说。
氨也存在严重的环境和安全问题，专注研究航运脱碳的独立顾问冯淑慧（Freda Fung）说。
“和甲醇比起来，氨非常有害，”冯淑慧说，并称氨泄漏可能是“一场巨大的灾难”，会破坏海洋生态系统。“我们需要制定非常完善的保护协议——不仅仅是写在纸上，更要落实在操作上。”
另一方面，伦敦大学学院的史密斯却表达了更多的信心，并指出目前氨基础设施的稳定性。“很多人认为与氨相关的（安全）风险是不可逾越的，这都是胡说，我们每年都在通过海路储存、运输1500万吨氨（货物）。”
甲醇：现成的方案
一些公司认为，使用可再生能源生产的“绿色甲醇”在短期内是更好的选择。建造以甲醇为动力的新船以及改造现有船只的成本明显低于零碳替代燃料，并且液态甲醇也不像氨那样需要加压或以极低的温度储存。
“短期内甲醇可以发挥作用，”冯淑慧说。“它在船上储存起来更简单，甲醇驱动的发动机已经投入使用，并且甲醇作为燃料处理起来更加安全。”
直到去年还是全球最大集装箱航运公司的马士基，希望凭借甲醇实现其2040年净零目标。该公司正在投资组建一支由12艘甲醛动力集装箱船组成的船队，而且所使用的甲醇均由生物燃料和可再生能源生产。马士基称新船只投入运营后，每年将减少150万吨二氧化碳排放。
与此同时，瑞士温特图尔发动机有限公司（Winterthur Gas & Diesel Ltd，简称WinGD）表示该公司生产的发动机将在2024年和2025年前能够使用甲醇和氨作为燃料，从而在实现全面过渡过程中作为目前柴油燃料之外具有灵活性的 “多燃料解决方案”。
“我们同时投资甲醇和氨的原因很简单，那就是脱碳并非只有一条路。这两条完全不同的道路都通往同一个目标，”WinGD业务开发主管安德烈·拉萨罗（Andrea Lazarro）说。“市场将决定哪种燃料最好。”
甲醇不会像氨那样有污染问题，毒性也小很多，拉萨罗说道。甲醇在水中很容易生物降解，即便泄漏，七天内也会分解。
生产这些燃料所需的来自可再生能源的电量非常惊人，目前根本不存在安德烈·拉萨罗（Andrea Lazarro）
然而，许多专家称绿色甲醇不是航运业脱碳的正确选择，因为其生产消耗大量能源且需要二氧化碳。
“可持续来源的碳极大地限制了甲醇的生产，”史密斯说。“你需要从大气中捕获二氧化碳，这种技术还不成熟，而且非常昂贵、效率极低，所以甲醇会比氨贵很多。”
依靠碳捕获技术并非长久之计，史密斯还说，原因在于“这项技术完全无法解决化石燃料排放（进入）大气的问题。”
中国是全球最大的造船国，同时也拥有全球最大的船队。中国已经开始建造甲醇动力油轮，并于最近开始首次试航。成为这场寻找替代燃料竞争的领头羊，而非追随者，一定会让中国受益匪浅，冯淑慧说。“他们要行业有行业，要港口有港口，要制造商有制造商。”
冯淑慧表示，降低国内航运业排放也有助于中国实现2060年碳中和目标，但欧盟和国际海事组织的法规将成为决定中国转型步伐的“驱动力”。
需要大量投资
各国必须大幅提高可再生能源产量，以满足生产零碳燃料的需求。目前可再生能源甲醇的年产量还不到20万吨，而氨的生产则严重依赖化石燃料。
为了实现氢衍生燃料的规模生产，各国必须投资电解槽和可再生能源产能，主要是风能和太阳能。
“生产这些燃料所需的来自可再生能源的电量非常惊人，目前根本不存在，”拉萨罗说。“提高产量的时间表是以几十年为单位的。”
澳大利亚正在大力投资氢。该国宣布计划到2030年建设40吉瓦的电解槽容量，大部分在主要港口附近。
“有需求才有供应。有了需求，投资者才会把钱投到新的燃料和船只上，”运输与环境的阿巴索夫说。“没有人会投资几百亿到一个没有市场的东西上。”
翻译：Yan
