航海業的減碳目標是多方面且複雜的。挪威船級社（DNV）和引擎設計公司MAN Energy Solutions之間的合作探討了將現有的船隻改裝為能夠運行於可持續燃料上的雙燃料引擎對實現這些目標的貢獻。
為了使航運業實現與《巴黎協定》將全球升溫限制在1.5攝氏度的目標相符的減碳目標，需要採用全生命週期方法，也被稱為“well-to-wake 排放”視角。這迫使航海業綜合評估航運排放，將船東從“tank-to-wake”方法中移開，其中排放報告可以向燃料生產方向上游推延。國際海事組織（IMO）的MEPC 80會議將進一步討論這種方法。
“well-to-wake 排放”視角提升了現有船隊的標準
儘管一些創新技術被應用於每年投入市場的1,500至2,000艘雙冲程和750艘四冲程新船舶上，但實現航海業溫室氣體減排最大的挑戰是對現有商船船隊的改造，其中約有55,000艘搭載二衝程引擎的船隻和30,000艘搭載四衝程引擎的船隻。
將這些現有船隻改裝成能夠運行於氨和甲醇等可替代燃料上是航海業實現減排目標的選擇之一。然而，改造的路徑尚不確定。
DNV的業務發展經理克里斯托斯·克里薩基斯（Christos Chryssakis）表示：“除了提高效率和使用生物燃料之外，改造是現有船隊實現減碳目標的另一種選擇。然而，目前尚無改裝要求，因此實現這一目標的時間表尚不清楚。”
生物燃料對航海業來說沒有大規模的擴展性
目前，在現有船隊上減排的最直接方式是使用可持續生物燃料運行單燃料引擎。幾種生物燃料，如FAME和HVO，具有“插即可用”的特性，這意味著它們可以與現有的化石燃料混合使用。這是船東的一個有吸引力的選擇，因為它為他們提供了一種靈活的方式實現減碳，而無需進行大量的資本投資。
然而，生物燃料仍然存在一些關鍵挑戰。儘管2022年生物燃料的消耗量創下了歷史新高，但這在航海業能源組合中僅占0.1％。
克里薩基斯表示：“其他行業對生物燃料的需求很高，而供應有限。這意味著航海業可能難以獲得足夠的生物燃料，價格也會很高。因此，目前似乎生物燃料不太可能成為實現整個現有航海船隊減碳的解決方案。”
船隻改裝提供長期解決方案
由於生物燃料目前不具可擴展性，將大型船隻改裝成雙燃料引擎被越來越多地認為是航海業實現減碳目標的途徑之一。將單燃料引擎改裝為雙燃料引擎使船舶引擎能夠運行於第二種可持續燃料，前提是需要以傳統燃料進行初始噴射。儘管這種傳統燃料主要是傳統化石燃料，但也可以使用可持續生物燃料或合成燃料。
雙燃料改裝已經應用於能源運輸船舶引擎的改裝，最常見的是LNG和LPG。這通常導致排放減少約15％至20％，突顯了這兩種燃料在過渡燃料中的關鍵作用。然而，為了實現減碳目標，雙燃料改裝需要採用可使排放接近零的“well-to-wake排放”燃料，例如綠色氨、綠色甲醇和電力燃料。
更大的船舶最適合改裝
根據DNV和MAN ES的評估，具有二衝程引擎的船舶改裝的關鍵要求包括電子控制引擎，至少50公分的缸徑，以及在2015年1月1日後進行的海上試驗。改裝成本，包括燃料儲存和供應系統，在5百萬美元至1,500萬美元之間，具體取決於燃料類型，而且作為一個經濟可行性的原則，這不應該超過船舶新建成本的25％。
船舶通常應該具備約5,000萬美元的最低新建成本，才適合進行改裝。符合這些標準的船舶包括50,000噸以上的油輪、160,000噸以上的散裝船和7,000個TEU以上的集裝箱船等。然而，對於改裝為甲醇的船舶等特殊情況，這一成本可能會更低。對於四衝程引擎，具有大缸徑且在8至15年前進行過海上試驗的船舶似乎最適合進行雙燃料改裝。
克里薩基斯表示：“全球現有商船隊中不到10％被認為是理論上的改裝候選船舶。由於成本和不確定性，我們認為在未來五到十年內，特別是在2030年之後，真正開始實施法規之後，這種情況可能會實現。然而，很難預測其中有多少實際能實現。”
IMO法規妨礙船東進行雙燃料改裝
儘管一些國家正在推動國際海事組織更加雄心勃勃，並力求在2050年實現零排放，但該組織的一些法規阻礙了全球船隊大規模快速進行雙燃料改裝。改裝支持者最關切的是，IMO目前要求進行海上試驗，這可能是一個耗時且昂貴的過程。改裝推遲可能會妨礙航海業在短期內實現減碳目標。
克里薩基斯表示：“我們需要檢討這種要求是否真的是必要的，特別是在已經有很多關於雙燃料引擎性能的評估和技術開發的情況下。”他還補充道：“從實際操作的角度來看，這是我們希望在今年稍晚能夠進一步討論的議題。”
雙燃料改裝是一項複雜而具有挑戰性的任務。然而，現在大多數利益相關者都認識到，如果航運業真的想要實現減碳目標，成功實現這一目標是至關重要的。
