Earth 2050
BARU

Transportasi

Pengiriman Masa Depan

Apakah Ini Bisa Menggerakkan Kapal Masa Depan?

Pelayaran membuat ekonomi global terus bergerak, tetapi sebagian besar kapal kargo memakai bahan bakar bunker, salah satu bahan bakar transportasi paling kotor. Jadi, bisakah manusia mengurangi emisi pelayaran tanpa mengganggu perdagangan global? Pilihan utamanya meliputi amonia dan hidrogen hijau sebagai bahan bakar, kapal bertenaga listrik dan nuklir, desain kapal yang lebih efisien, bahkan kembalinya kapal kargo berbantuan angin. Masing-masing bisa mengubah transportasi laut.

(Panduan bergambar segera hadir)

DampakKecepatanBiayaKematanganteknologiAlam

2,6keseluruhan

Skor Solusi Ini

  • Dampak3 / 5Hampir semua perdagangan dunia diangkut dengan kapal yang memakai bahan bakar paling kotor.
  • Kecepatan2 / 5Kapal bertahan puluhan tahun, jadi armada berubah pelan.
  • Biaya2 / 5Efisiensi menghemat bahan bakar, tapi bahan bakar hijau jauh lebih mahal daripada minyak.
  • Kematangan teknologi3 / 5Kapal berbahan bakar amonia dan metanol sudah beroperasi secara komersial, kapal listrik masih dalam tahap uji coba.
  • Alam3 / 5Mengurangi sulfur dan jelaga, tetapi amonia punya risiko racunnya sendiri

Kuis

Pertanyaan 1 dari 10

Kira-kira berapa bagian emisi karbon global yang berasal dari pelayaran?

Skor 0 / 10

Transkrip

Lautan menutupi 71% planet ini [1]. Walau tampak biru indah, sepanjang sebagian besar sejarah manusia ternyata cukup kesulitan menjelajahinya, yang mungkin menjelaskan kenapa mereka menamai planet yang jelas-jelas tertutup air ini, ‘Bumi’.

Tapi meski awalnya sulit, jutaan ton bahan mentah, makanan, barang, dan manusia kini melintasi hamparan biru ini setiap hari [2,3,4]. Tanpa sekitar 100.000 kapal yang mengangkut semua muatan ini [5,6,7], dunia manusia modern bakal berhenti total.

Tapi memindahkan semua itu butuh banyak energi, dan saat ini hampir semuanya berasal dari bahan bakar fosil yang mencemari [8,9,10]. Kini, pelayaran menyumbang sekitar 2% emisi karbon global [11] dan tanpa tindakan, angkanya bisa naik menjadi 17% pada 2050 [11,12].

Jadi, bagaimana manusia bisa mengurangi dampak lingkungan dari perdagangan laut yang penting ini? Seperti apa masa depan pelayaran?

Selama ribuan tahun, pelayaran laut telah membawa denyut kehidupan peradaban. Dari galai ramping bangsa Fenisia Kuno hingga galion Kekaisaran Spanyol yang penuh emas, negara-negara bangkit dan runtuh seiring perdagangan laut.

Tapi perubahan besar yang sesungguhnya muncul di Prancis pada 1783, saat orang Prancis Claude de Jouffroy memasang mesin uap ke sebuah perahu untuk menciptakan kapal bertenaga uap pertama [13,14,15]. Melaju lebih cepat dan lebih jauh daripada sebelumnya, kapal uap segera merevolusi perdagangan global dan membuka jalan bagi kapal kontainer raksasa masa kini.

Kini, jaringan jalur pelayaran yang luas menghubungkan dunia dan menjadi tulang punggung ekonomi global. Jaringan ini memungkinkan aluminium dari Australia dan tembaga dari Kongo dikirim ke Shanghai untuk merakit panel surya yang kemudian dikirim ke San Francisco.

Sayangnya, tidak seperti kapal uap kecil Claude, raksasa modern yang mengangkut barang-barang ini mengandalkan mesin besar yang melahap bahan bakar fosil dalam jumlah luar biasa.

Setiap tahun industri pelayaran mengonsumsi 2 miliar barel minyak [7,9,16,17], cukup untuk membentang sampai ke bulan 4 kali! [18-22] Dan mengeluarkan lebih banyak CO2 per tahun daripada Jerman [23,24].

Bahkan, bahan bakar kapal, yang dikenal sebagai bahan bakar bunker, adalah salah satu yang paling kotor di dunia [25,26]. Bahan bakar ini terkenal menghasilkan polusi beracun seperti oksida sulfur, oksida nitrogen, dan partikel, [27-30] serta karbon dioksida dalam jumlah besar.

Jadi, bagaimana manusia bisa membersihkan emisi dari perdagangan laut? Nah, ada enam persinggahan dalam rute menuju pelayaran berkelanjutan.

Metode pertama disebut slow steaming. Strategi sederhana ini dipakai luas di seluruh dunia [31-34]. Karena kepadatan air, konsumsi bahan bakar naik secara eksponensial seiring kecepatan, jadi memperlambat kapal hanya 10% bisa mengurangi penggunaan bahan bakar dan emisi hingga hampir 30% [35,36,141].

Sayangnya, memperlambat kapal tidak selalu praktis karena jadwal pengiriman dan margin keuntungan [37-40].

Jadi Solusi berikutnya adalah memperbaiki desain kapalnya sendiri. Organisme laut seperti teritip dan rumput laut menambah hambatan pada lambung kapal, jadi dengan membersihkannya secara rutin dan memakai lapisan anti-kotoran, awak kapal mencegahnya menempel.

Saat berlayar di laut lepas, lambung yang mulus dan bebas teritip mengurangi hambatan dan konsumsi bahan bakar hingga 10% [41,42,43].

Bentuk lambung kapal makin pintar dan ramping [44,45,46], dan beberapa kapal memakai sistem pelumasan udara [44-48] yang memompa lapisan gelembung udara di bawah lambung untuk meminimalkan gesekan dan mengurangi hambatan lebih jauh lagi [44,46,49-52].

Di pelabuhan yang ukurannya memungkinkan, mengganti kapal kecil dengan kapal yang lebih besar adalah pendekatan taktis lain. Berkat skala ekonomi, kapal besar dapat memangkas konsumsi bahan bakar dan emisi per unit kontainer hingga 30% [53-56].

Strategi cerdik lainnya terinspirasi dari kapal layar zaman dulu. Perusahaan pelayaran memasang layar besar seperti sayap pada kapal kargo untuk mengurangi kebutuhan tenaga mesin [57,58].

Rotor berputar khusus, yang disebut rotor Flettner, digunakan untuk memanfaatkan sesuatu yang disebut ‘efek Magnus’, yang memakai aliran angin untuk menciptakan perbedaan tekanan yang menghasilkan dorongan tambahan [59,60,61].

Beberapa kapal bahkan menggunakan layang-layang untuk memanfaatkan angin di ketinggian! [62] Semua ini mengurangi kebutuhan tenaga mesin dan dapat memangkas konsumsi bahan bakar hingga 30% [63,64,65].

Tapi ada Solusi jelas yang menatap manusia tepat di depan mata...

Fakta yang jarang diketahui adalah sekitar 40% dari semua kargo yang dikirim ke seluruh dunia sebenarnya adalah bahan bakar fosil! [66,67]

Ini berarti memakai lebih sedikit batu bara, minyak, dan gas fosil serta lebih banyak energi terbarukan di darat dapat mengurangi jumlah kapal kargo yang dibutuhkan di laut secara signifikan.

Lebih sedikit kapal tanker minyak juga menurunkan risiko tumpahan minyak. Sama-sama untung!

Tapi bahkan jika manusia menjalankan kapal lebih lambat, merekayasa kapal dengan lebih efisien, dan mengirim lebih sedikit batu bara, minyak, serta gas, menggerakkan kapal dengan bahan bakar fosil akan selalu menghasilkan CO2…

Mungkin jawabannya yang jelas adalah elektrifikasi. Bagaimanapun, ini berhasil untuk mobil, jadi kenapa tidak untuk kapal? Kapal kargo listrik penuh sudah digunakan untuk jarak pendek di tempat seperti Norwegia [68], dan sebuah studi terbaru menunjukkan bahwa hingga 40% dari seluruh pelayaran kontainer bisa dielektrifikasi [69]. Tapi meski ini bisa digunakan untuk jarak pendek hingga menengah, baterai tidak praktis untuk jarak jauh.

Baterai bisa digunakan bersama mesin konvensional dalam sistem hibrida [70], tapi memakai baterai saja akan memakan terlalu banyak kapasitas penyimpanan kargo [71,72,73]. Ini tidak praktis dan mahal, jadi diperlukan Solusi lain.

Sebagai alternatif, manusia bisa mengganti bahan bakar bunker dengan jenis bahan bakar lain. Beberapa perusahaan pelayaran beralih ke bentuk gas fosil bernama Liquefied Natural Gas (LNG) yang dapat hampir menghilangkan emisi sulfur beracun dan mengurangi oksida nitrogen hingga 80% [74,75,76].

Tapi karena tetap bahan bakar fosil, LNG hanya mengurangi emisi CO2 sekitar 20 hingga 30% [77,78,79].

Yang lebih buruk, LNG mengalami ‘kebocoran metana’ ketika gas metana yang tidak terbakar bocor dari mesin kapal langsung ke atmosfer [80-83]. Selama 20 tahun, metana punya potensi pemanasan global lebih dari 80 kali lebih besar daripada CO2, jadi selama dua dekade penting ke depan, LNG akan sama buruknya bagi atmosfer seperti bahan bakar bunker! [84-87]

Jelas, diperlukan Solusi yang lebih baik.

Inilah Bahan Bakar Nabati [88-91]. Secara teori, bahan bakar ini bisa netral karbon dan sudah menggantikan bahan bakar fosil di beberapa mesin kapal tanpa perlu perubahan besar [92,93,94].

Masalah selesai, kan? Ya, tidak juga. Mendapatkan bahan bakar nabati bisa menyebabkan deforestasi dan emisi karbon saat lahan dibuka untuk menanam tanaman yang diperlukan untuk membuatnya [95-99].

Tapi bahan bakar nabati bisa dibuat dari sumber berkelanjutan seperti mikroalga atau rumput laut [100,101], yang dibudidayakan manusia dengan hati-hati untuk memastikan netralitas karbon. Dengan cara ini, bahan bakar nabati bisa menjadi alat ampuh untuk mendekarbonisasi industri seperti pelayaran dan penerbangan [8,102-106].

Pilihan jangka panjang yang lebih baik bisa jadi menggerakkan kapal dengan bahan bakar hidrogen hijau [107-110] yang dibuat dengan memisahkan air menjadi hidrogen dan oksigen memakai listrik dari tenaga angin dan surya.

Ini bisa digunakan sebagai hidrogen cair, yang harus disimpan dalam wadah kriogenik superdingin, atau diubah menjadi bahan bakar amonia cair atau metanol, yang jauh lebih mudah disimpan [111-117]. Peralihan bahan bakar ini bisa memangkas emisi pelayaran hingga hampir nol!

Tapi produksi hidrogen hijau harus ditingkatkan dengan cepat, yang jelas tidak mudah [118-121].

Pilihan jangka panjang terakhir juga mungkin sudah di depan mata: pelayaran bertenaga nuklir! [122,123] Terobosan terbaru seperti reaktor modular kecil dan reaktor garam cair telah membangkitkan lagi minat pada kapal kontainer bertenaga nuklir [124-127].

Bahkan, kapal nuklir masa depan sudah sedang dirancang! [124,125,128-130]

Jadi, bisakah manusia membersihkan industri pelayaran sekali dan untuk selamanya? Perserikatan Bangsa-Bangsa dan International Maritime Organization tampaknya yakin, dengan target mencapai emisi nol bersih pada 2050 [131-134].

Untuk memantau perkembangannya, mereka memakai Carbon Intensity Indicator untuk menilai seberapa efisien kapal membatasi emisi CO2 [135,136,137].

Tapi sekadar mengukur kemajuan tidak cukup: peralihan jangka panjang membutuhkan peningkatan energi terbarukan seperti angin dan surya untuk menghasilkan hidrogen hijau, amonia, dan metanol. Bersama bahan bakar nabati, semuanya adalah kunci untuk menggantikan bahan bakar fosil yang menggerakkan kapal saat ini [8,23,138].

Dalam jangka pendek, mengurangi konsumsi bahan bakar lewat slow steaming, memperbaiki desain kapal, tenaga angin, dan elektrifikasi sangat penting.

Ini tidak akan mudah, dan tidak akan terjadi dalam semalam, tapi dengan kemajuan manusia yang tak terelakkan, masa depan pelayaran akan hijau!

Penasihat Ahli

Kami ingin mengucapkan terima kasih kepada

Dr. Faïg Abbasov

European Federation for Transport and Environment

Direktur Program Pelayaran

Dr. James Mason

Universitas Manchester

Pusat Riset Perubahan Iklim Tyndall

Dr. Conor Walsh

Universitas Greenwich

Institut Sumber Daya Alam

Video Lainnya

Sumber daya ini tidak berafiliasi. Semua tautan di sini berbahasa Inggris.

Solusi Khusus - Pelayaran Lambat

Bacaan Lain

Sumber daya ini tidak berafiliasi. Semua tautan di sini berbahasa Inggris.

Gambaran Umum

Wawasan & Laporan Mendalam

Solusi - Pelayaran Lambat

Solusi - Desain Kapal

Solusi - Tenaga Angin

Solusi - Tenaga Listrik

Solusi - Bahan Bakar Alternatif

Solusi - Tenaga Nuklir

Sumber Daya Tambahan

Referensi

Semua tautan di sini berbahasa Inggris.

  1. [1] Lautan | National Geographic
  2. [2] Tinjauan Transportasi Maritim 2022 | UN Trade and Development (UNCTAD)
  3. [3] Pelayaran dan perdagangan dunia: menggerakkan kemakmuran | International Chamber of Shipping
  4. [4] Perdagangan laut dunia - wawasan data | UNCTAD Data Hub
  5. [5] Tinjauan Transportasi Maritim 2023 | UNCTAD
  6. [6] Pelayaran di titik balik | World Ocean Review
  7. [7] Industri pelayaran mencari bahan bakar hijau | c&en (lihat Catatan Referensi*)
  8. [8] Jalur untuk mendekarbonisasi sektor pelayaran pada 2050 | IRENA
  9. [9] Emisi dan penggunaan bahan bakar di sektor pelayaran | Green Ports (lihat Catatan Referensi*)
  10. [10] Transportasi laut | MIT Climate Portal
  11. [11] Pangsa emisi CO2 transportasi menurut jenis | Statista (Total emisi karbon global: Global Carbon Budget 2024 | Earth System Science Data) (lihat Catatan Referensi*)
  12. [12] Penerbangan dan pelayaran - dampaknya pada lingkungan Eropa TERM 2017 | European Environment Agency
  13. [13] Uap bikin gebrakan | The Singularity of Western Innovation (lihat Catatan Referensi*)
  14. [14] Sejarah awal kapal uap | Transactions of the Newcomen Society (lihat Catatan Referensi*)
  15. [15] Geografi uap: memetakan kegiatan wirausaha para insinyur uap di Prancis pada paruh kedua abad ke-18 | History and Technology: An International Journal (lihat Catatan Referensi*)
  16. [16] Strategi Dekarbonisasi Maritim 2022 | Zero Carbon Shipping (lihat Catatan Referensi*)
  17. [17] Faktor konversi perkiraan | BP (lihat Catatan Referensi*)
  18. [18] Seberapa tinggi drum 55 galon? Tinggi dan dimensi lainnya | ASC, Inc. (lihat Catatan Referensi*)
  19. [19] Drum minyak (barel) 55 galon / standar internasional 200L (ukuran asli) | 3D Warehouse (lihat Catatan Referensi*)
  20. [20] Seberapa jauh Bulan? | Royal Museums Greenwich (lihat Catatan Referensi*)
  21. [21] Fakta tentang Bulan | NASA Science (lihat Catatan Referensi*)
  22. [22] Berapa jarak ke Bulan? | Universe Today (lihat Catatan Referensi*)
  23. [23] Pengiriman Internasional | IEA
  24. [24] Emisi GHG dari semua negara di dunia | EDGAR - The Emissions Database for Global Atmospheric Research
  25. [25] Bunker (bahan bakar) - ringkasan | ScienceDirect Topics (lihat Catatan Referensi*)
  26. [26] Apa itu bahan bakar bunker dan kenapa kapal memakainya? | ScienceInsights (lihat Catatan Referensi*)
  27. [27] Belerang dalam bahan bakar laut | Transport & Environment
  28. [28] Aturan maritim internasional menurunkan sulfur dioksida, tetapi menaikkan emisi nitrogen oksida di Laut Utara dan Baltik | Communications Earth & Environment | Nature
  29. [29] Faktor yang menentukan pilihan operator kapal untuk mematuhi IMO 2020 | Transportation Research Part D: Transport and Environment
  30. [30] Satelit mengungkap perubahan terbaru emisi nitrogen oksida di atmosfer dari pelayaran laut global | Journal of Cleaner Production
  31. [31] Dampak pelayaran lambat bagi perusahaan pelayaran dan pengirim barang | Maritime Economics & Logistics
  32. [32] Berlayar lambat - pilihan jangka panjang yang layak? | Wärtsilä Technical Journal
  33. [33] Manfaat pelayaran lambat dalam kondisi berlayar nyata di berbagai rute pelayaran | Ocean Engineering
  34. [34] Pengaturan kecepatan | GreenVoyage2050 - International Maritime Organization
  35. [35] Dampak pelayaran lambat terhadap konsumsi bahan bakar dan emisi CO2 kapal kontainer | Journal of Marine Science and Engineering
  36. [36] Analisis efisiensi energi dan biaya untuk mengurangi emisi gas rumah kaca lewat pelayaran lambat: studi kasus kapal kargo RO-RO | Ships and Offshore Structures
  37. [37] Dampak pelayaran lambat terhadap biaya perusahaan pelayaran dan pengirim barang: kasus jaringan logistik global | Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review
  38. [38] Menilai dampak makroekonomi dan sosial dari pelayaran lambat dalam pengiriman laut | Journal of Shipping and Trade
  39. [39] Pelayaran lambat dan awal baru bagi propulsi angin: analisis multi-level atas dua transisi pelayaran rendah karbon | Marine Policy
  40. [40] Strategi pengirim barang Swedia dalam menghadapi pelayaran lambat pada pengiriman kontainer laut dalam | Journal of Shipping and Trade | Springer Nature Link
  41. [41] Dampak lingkungan dan ekonomi dari pelapis antifouling inovatif tanpa biosida untuk penggunaan angkatan laut | Materials
  42. [42] Pelapis performa lambung | GreenVoyage2050 | International Maritime Organization (juga Pembersihan lambung | GreenVoyage2050 - International Maritime Organization)
  43. [43] WAN HAI meningkatkan efisiensi bahan bakar dengan Nippon Paint Marine | Nippon Paint Marine
  44. [44] Meningkatkan desain lambung kapal demi efisiensi lebih baik dan perlindungan lingkungan | The 1st Conference on Ocean, Mechanical and Aerospace -Science and Engineering | ISOMASE (lihat Catatan Referensi*)
  45. [45] Tinjauan metode pendukung keputusan yang dipakai untuk mengoptimalkan lambung kapal demi meningkatkan efisiensi energi | Journal of Marine Science and Engineering (lihat Catatan Referensi*)
  46. [46] Transportasi laut | Australian Government Department of Climate Change, Energy, the Environment and Water (lihat Catatan Referensi*)
  47. [47] Pelumasan udara: seluncur lambung kapal | Journal Of The Institute Of Marine Engineers (India) View (lihat Catatan Referensi*)
  48. [48] Pelumasan udara | GreenVoyage2050 - International Maritime Organization (lihat Catatan Referensi*)
  49. [49] Kombinasi mesin penggerak dengan sistem pelumasan udara untuk efisiensi kapal maksimal | Marine Engineering (lihat Catatan Referensi*)
  50. [50] Teknologi pelumasan udara | ABS (lihat Catatan Referensi*)
  51. [51] Analisis komputasional sistem pelumasan udara untuk pelayaran komersial dan dampaknya terhadap konsumsi bahan bakar | Computation (lihat Catatan Referensi*)
  52. [52] Sistem pelumasan udara Silverstream dipilih untuk kapal pesiar Carnival | Offshore Energy (lihat Catatan Referensi*)
  53. [53] Pentingnya skala ekonomi untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dari pelayaran | Energy Policy (lihat Catatan Referensi*)
  54. [54] Skala ekonomi dalam biaya kapal kontainer | USMMA (lihat Catatan Referensi*)
  55. [55] Dampak kapal raksasa | International Transport Forum | OECD (lihat Catatan Referensi*)
  56. [56] Mengapa ukuran penting: skala ekonomi kapal kontainer | MarineLink (lihat Catatan Referensi*)
  57. [57] Kapal kargo bertenaga layar ‘menunjukkan potensi angin’ | BBC News (lihat Catatan Referensi*)
  58. [58] WindWings® | BAR Technologies (lihat Catatan Referensi*)
  59. [59] Rotor Flettner sebagai penggerak berkelanjutan | Strathclyde University
  60. [60] Rotor Flettner - ringkasan | ScienceDirect Topics
  61. [61] Teknologi layar rotor | Anemoi Marine
  62. [62] Layar dan layang-layang membantu kapal kargo | cargo-partner
  63. [63] Kapal kargo baru bertenaga angin mulai berlayar | European Commission (lihat Catatan Referensi*)
  64. [64] Desain, pengoperasian, dan analisis kapal kargo berbantuan angin | Ocean Engineering
  65. [65] Mengukur optimasi pelayaran dengan tenaga angin untuk mengurangi CO2 jangka pendek dalam pelayaran | Ocean Engineering
  66. [66] Kapal pengangkut bahan bakar fosil dan risiko aset terlantar dalam transisi menuju ekonomi rendah karbon | Journal of Marine Science and Engineering | Kühne Foundation (lihat Catatan Referensi*)
  67. [67] Tinjauan Transportasi Laut 2019 | UN Conference on Trade and Development (lihat Catatan Referensi*)
  68. [68] Yara Birkeland, dua tahun kemudian | Yara International
  69. [69] Turunnya biaya baterai dengan cepat mempercepat peluang kapal kontainer antardaerah bertenaga listrik sepenuhnya | Nature Energy (lihat Catatan Referensi*)
  70. [70] Kapal hibrida: alasan mengejutkan mengapa ini ide yang sangat bagus | Wärtsilä
  71. [71] Kapal kontainer listrik masih jauh di depan mata | IEEE Spectrum
  72. [72] Baterai di kapal laut | MAN Energy Solutions
  73. [73] Potensi dan keterbatasan sistem penggerak kapal kontainer listrik berbasis baterai | Energy Conversion and Management X
  74. [74] Masalah prinsipal-agen dalam pembuatan kebijakan berjenjang: kegagalan kebijakan dalam mendukung transisi ke LNG sebagai bahan bakar kapal alternatif | Marine Policy
  75. [75] LNG sebagai bahan bakar kapal | GTT
  76. [76] Kinerja lingkungan LNG sebagai bahan bakar kapal | DNV
  77. [77] Cara mendekarbonisasi pelayaran internasional: pilihan bahan bakar, teknologi, dan kebijakan | Energy Conversion and Management
  78. [78] Liquefied Natural Gas (LNG) sebagai pilihan transisi pengganti bahan bakar kapal konvensional, menuju era dekarbonisasi | Sustainability MDPI
  79. [79] LNG sebagai bahan bakar kapal: jawaban ahli untuk 17 pertanyaan penting | Wärtsilä
  80. [80] LNG bukan solusi pamungkas untuk pelayaran | ESG Economist | ABN.AMRO (lihat Catatan Referensi*)
  81. [81] Kebocoran metana dan emisi lain dari mesin LNG baru dalam operasi nyata kapal pesiar mutakhir | Atmospheric Environment: X (lihat Catatan Referensi*)
  82. [82] Emisi metana yang bocor dan tak terbakar dari kapal (asap) | International Council on Clean Transportation (lihat Catatan Referensi*)
  83. [83] Mengatasi kebocoran metana pada mesin siklus Otto yang menggunakan LNG | Maritime Impact | DNV (lihat Catatan Referensi*)
  84. [84] Pilihan untuk mengurangi emisi metana dari kapal berbahan bakar LNG yang baru dan yang sudah ada - International Council on Clean Transportation (lihat Catatan Referensi*)
  85. [85] Dampak iklim dari penggunaan LNG sebagai bahan bakar kapal | International Council on Clean Transportation
  86. [86] Penilaian emisi udara sepanjang siklus hidup penuh dari bahan bakar kapal alternatif | Journal of Cleaner Production
  87. [87] Bab 7: Anggaran energi Bumi, umpan balik iklim, dan sensitivitas iklim | IPCC
  88. [88] Memahami peluang biofuel untuk pelayaran laut | OSTI.GOV
  89. [89] Penilaian lingkungan atas dua jalur menuju penggunaan biofuel dalam pelayaran | Energy Policy
  90. [90] Biofuel sebagai bahan bakar kapal alternatif: penilaian teknologi, lingkungan, dan ekonomi | Sustainable Energy & Fuels | RSC Publishing
  91. [91] Penggunaan biofuel untuk dekarbonisasi pelayaran laut: penilaian harga dan skalabilitas jangka panjang | Biofuels, Bioproducts & Biorefining
  92. [92] Bioenergi tingkat lanjut | ETIP Bioenergy
  93. [93] Menggunakan biodiesel dalam mesin diesel kapal: bahan bakar baru, tantangan baru | DNV
  94. [94] Biofuel untuk sektor pelayaran laut | IEA Bioenergy
  95. [95] Produksi bioenergi skala besar: bagaimana mengatasi pertukaran antara tujuan keberlanjutan? | Environmental Research Letters
  96. [96] Penggunaan lahan, deforestasi, dan emisi CO2 yang terkandung dalam konsumsi minyak sawit di empat negara Eropa | Agricultural and Food Economics
  97. [97] Analisis global tentang deforestasi akibat pengembangan biofuel | JSTOR
  98. [98] Menjelajahi potensi biofuel dalam pelayaran | DNV
  99. [99] Biofuel transportasi - Renewables 2023 - Analisis | IEA
  100. [100] Biofuel mikroalga: menerangi jalan menuju masa depan berkelanjutan di tengah tantangan dan peluang | Biotechnology for Biofuels and Bioproducts
  101. [101] Produksi biofuel dari makroalga: kondisi saat ini dan peluang ke depan | Bioengineered
  102. [102] Bahan Bakar Nabati | Bureau Veritas
  103. [103] Pembaruan tentang potensi biofuel untuk pelayaran | European Maritime Safety Agency
  104. [104] Biofuel masa depan untuk pelayaran | Global Maritime Forum
  105. [105] FAQ: Bahan bakar penerbangan berkelanjutan | US Department of Energy
  106. [106] 4 cara maskapai bisa mengurangi jejak karbonnya | i6 Group
  107. [107] Hidrogen hijau sebagai bahan bakar alternatif untuk industri pelayaran | Current Opinion in Chemical Engineering
  108. [108] Potensi hidrogen untuk menggerakkan pelayaran internasional | UCL Discovery
  109. [109] Hidrogen sebagai bahan bakar transportasi laut: Jalan menuju dekarbonisasi | Greener and Scalable E-fuels for Decarbonization of Transport
  110. [110] E-fuel berkelanjutan: Hidrogen hijau, metanol, dan amonia untuk transportasi netral karbon | World Electric Vehicle Journal
  111. [111] Penyimpanan hidrogen | US Department of Energy (lihat Catatan Referensi*)
  112. [112] Penyimpanan hidrogen di kapal | Marine Service Noord (lihat Catatan Referensi*)
  113. [113] Potensi amonia sebagai bahan bakar kapal | European Maritime Safety Agency (lihat Catatan Referensi*)
  114. [114] Amonia sebagai bahan bakar kapal | Bureau Veritas (lihat Catatan Referensi*)
  115. [115] Metanol sebagai bahan bakar | Bureau Veritas (lihat Catatan Referensi*)
  116. [116] Bahan bakar laut - Methanex | Methanex (lihat Catatan Referensi*)
  117. [117] Pengenalan metanol sebagai bahan bakar berkelanjutan untuk kapal | Marine Insight (lihat Catatan Referensi*)
  118. [118] Dekarbonisasi pelayaran internasional - Perspektif siklus hidup tentang pilihan bahan bakar alternatif | Energy Conversion and Management
  119. [119] Energi Terbarukan 2022 | IEA
  120. [120] Peringatan soal hidrogen hijau: Kebutuhan tenaga angin dan surya sangat besar | Recharge
  121. [121] Mewujudkan terobosan: Kebijakan hidrogen hijau dan biaya teknologi | IRENA
  122. [122] Kapal bertenaga nuklir | World Nuclear Association
  123. [123] Jenis kapal selam Royal Navy Inggris | GOV.UK
  124. [124] Opsi nuklir bagi pelayaran menuju net zero: Apakah layak? | HFW
  125. [125] Alasan mendukung kapal kargo nuklir | IEEE Spectrum
  126. [126] Reaktor garam cair (MSR) | International Atomic Energy Agency
  127. [127] Apa itu Small Modular Reactors (SMR)? | International Atomic Energy Agency
  128. [128] ICS Maritime Barometer Report 2022-2023 | International Chamber of Shipping
  129. [129] Pelayaran kontainer bertenaga nuklir mungkin terwujud dalam dekade ini | The Chemical Engineer
  130. [130] Jiangnan Shipyard ungkap desain kapal kontainer bertenaga nuklir ‘terbesar di dunia’ | Offshore Energy
  131. [131] Upaya IMO untuk memangkas emisi GRK dari kapal | International Maritime Organization
  132. [132] Strategi IMO 2023 untuk mengurangi emisi GRK dari kapal | International Maritime Organization
  133. [133] Amendments To The Annex Of The Protocol Of 1997 | International Maritime Organization
  134. [134] Mengatasi perubahan iklim - satu dekade aksi untuk memangkas emisi GRK dari pelayaran | International Maritime Organization
  135. [135] Aturan intensitas karbon kapal dan sistem peringkat mulai berlaku | International Maritime Organization
  136. [136] EEXI dan CII - intensitas karbon kapal dan sistem peringkat | International Maritime Organization
  137. [137] CII - Indikator intensitas karbon | Maritime Insight | DNV
  138. [138] Mengisi bahan bakar masa depan pelayaran: hambatan utama untuk memperluas pasokan bahan bakar nol emisi | World Economic Forum
  139. [139] Mengurangi emisi dari sektor pelayaran | European Commission
  140. [140] Skema perdagangan emisi karbon di sektor pelayaran: pendorong, tantangan, dan dampak | Marine Policy
  141. [141] Slow Steaming Options Investigation Using Multi Criteria Decision Analysis Method | Proceedings of the Conference ECONSHIP2015 (grafik di layar)

Catatan Referensi

11

Emisi Karbon Global dari Transportasi

Emisi karbon dioksida yang dihasilkan sektor transportasi di seluruh dunia pada 2024 diperkirakan mencapai 9 GtCO₂, dari total perkiraan 41,6 GtCO2 (total emisi CO2 antropogenik dari fosil dan LULUCF - penggunaan lahan, perubahan penggunaan lahan, dan kehutanan - termasuk serapan karbonasi semen). Pelayaran (gabungan internasional dan domestik) menyumbang 10,67% emisi dari sektor transportasi, setara dengan 2,31% emisi karbon global.

Angka-angka ini dipilih karena masih baru dan persentasenya selaras dengan sumber tepercaya seperti IMO (International Maritime Organization). Namun, keakuratan data ini secara umum masih terus diperdebatkan. Memperkirakan porsi emisi CO₂ global dari pelayaran lebih rumit daripada yang terlihat, dan angkanya bisa berbeda tergantung cara perhitungannya disusun.

Pertama, berbagai studi melaporkan CO₂ saja, semua gas rumah kaca, atau nilai setara karbon dioksida (CO₂eq), yang mencakup gas seperti metana dan dinitrogen oksida yang dibobot berdasarkan potensi pemanasan globalnya. Metrik-metrik ini tidak bisa saling ditukar atau dibandingkan, dan memakai satu alih-alih yang lain dapat mengubah porsi emisi pelayaran yang terlihat secara signifikan. Sumber, studi, dan laporan organisasi sering tidak jelas soal metrik spesifik yang digunakan, dan kerap memakai satu metrik saat yang dimaksud adalah metrik lain (mis. menyebut ‘CO2’ saat yang dimaksud ‘CO2eq’).

Kedua, pilihan patokan global penting: beberapa perbandingan dibuat hanya terhadap CO₂ terkait energi, sementara yang lain mencakup semua sumber antropogenik seperti penggunaan-lahan, perubahan penggunaan-lahan, dan kehutanan (LULUCF), yang memperbesar penyebut dan menurunkan persentase pelayaran yang terlihat.

Ketiga, pelayaran internasional sendiri sulit dilacak karena emisi sebagian besar terjadi di perairan internasional, dan data sering berasal dari penjualan bahan bakar bunker, bukan pemantauan langsung aktivitas kapal, sehingga menambah ketidakpastian. Bersama-sama, perbedaan metode ini berarti angka yang dipublikasikan tentang kontribusi pelayaran terhadap emisi global bisa sangat bervariasi, bahkan saat didasarkan pada aktivitas yang sama.

13,14,15

Claude de Jouffroy

Claude-François-Dorothée, marquis de Jouffroy d’Abbans - juga dikenal sebagai Claude de Jouffroy - membuat kapal uap pertama pada 1776. Percobaan awal ini gagal, tetapi ia kemudian berhasil pada 1783 dengan kapal roda dayung ‘Pyroscaphe’. Selama bertahun-tahun ia ditolak perlindungan paten, lalu hidup di pengasingan. Beberapa uji coba kapal uap lain dilakukan oleh orang-orang seperti John Fitch dan William Symington sampai penemu Amerika Robert Fulton membuat kapal uap komersial pertama bersama Robert Livingston pada 1807. Fulton mengakui Claude, tetapi penemuannya jarang diakui A.

7,9,16,17

Jumlah Barel

Berdasarkan sumber, jika sekitar 75% dari total 300 juta ton bahan bakar bunker (yang digunakan dalam pelayaran global) adalah Heavy Fuel Oil (HFO), maka total HFO mencapai 225 juta ton. Dengan asumsi 25% sisanya adalah Marine Gasoil (MGO) dan Marine Diesel Oil (MDO), jumlahnya setara 75 juta ton. Menggunakan [17], yaitu kalkulator untuk mengubah jumlah bahan bakar menjadi jumlah barel yang setara: HFO dikali 6,350, MGO/MDO dikali 7,460. Jadi perkiraan barel HFO = 225 juta x 6,350 = 1.428.750.000.

Perkiraan barel MGO/MDO = 75 juta x 7,46 = 559.500.000.

Total Barel = 1.988.250.000 = Sekitar 2 miliar barel.

18-22

Jarak ke Bulan

Rata-rata tinggi satu barel adalah 33-34 inci [18,19], atau sekitar 850 mm atau 0,00085 km. Jadi 2 miliar x 0,00085 km = 1.700.000 km.

Jarak ke Bulan = 384.400 km [20,21,22].

1.700.000 km / 384.400 = 4,42 kali jarak dari Bumi ke Bulan.

25,26

Bahan Bakar Bunker

Kapal uap dulu biasanya digerakkan oleh pembakaran batu bara. Batu bara ini disimpan di ruangan yang disebut bunker, itulah sebabnya bahan bakar modern dikenal sebagai ‘bahan bakar bunker’. Bunker kini sudah digantikan oleh tangki bahan bakar, tetapi namanya tetap dipakai untuk bahan bakarnya sendiri. ‘Bahan bakar bunker’ bisa berarti jenis bahan bakar apa pun yang digunakan dalam pelayaran; istilah ini tidak khusus untuk satu jenis bahan bakar.

44-52

Pengurangan konsumsi bahan bakar dan emisi dari sistem pelumasan udara

Nilai persentase konsumsi bahan bakar dan pengurangan emisi untuk pelumasan udara berbeda-beda antar sumber karena nilai ini bergantung pada keadaan dan kondisi percobaan berubah. Ada bukti potensi dari pelumasan udara, tetapi pemasok yang berbeda menunjukkan angka yang berbeda. Contohnya:

[44] Makalah ini menyebut sistem pelumasan udara, yang menunjukkan pengurangan konsumsi bahan bakar hingga 15%. Nilai ini didasarkan pada studi oleh Engng (1997) yang saat ini tidak dapat diakses.

[46] Sumber ini menjelaskan bahwa sistem pelumasan udara dapat mengurangi hambatan, sehingga konsumsi bahan bakar berkurang ‘setidaknya 3%’.

[50] Laporan ini menyajikan sejumlah contoh sistem pelumasan udara yang berbeda, merinci pengurangan hambatan dan penghematan energi yang dicapai masing-masing. Laporan ini menyebut proyek awal: “Project Energy-saving air-Lubrication Ships” (PELS) dari 1999 yang menemukan penghematan energi di air tenang rata-rata sebesar 3-10%. Contoh lain nilai penghematan energi dari berbagai uji coba yang disebutkan - dalam berbagai parameter percobaan - adalah: 2%, 6%, ‘beberapa’, 1%, 10% pada kondisi ballast dan 5% pada muatan penuh, 10% pada kecepatan tinggi, tidak ada hasil yang meyakinkan, 15%, 2% (meski ini turun menjadi -0,6% karena gelembung tidak menempel pada lambung kapal), 10%, 5%, 4,5%, dan 4%. Rentang lengkap percobaan dan konteks nilai yang ditemukan ada di halaman 11 laporan ini.

[51] Studi ini menemukan pengurangan konsumsi bahan bakar dan emisi secara percobaan hingga 8%.

[52] Sumber ini melaporkan sistem pelumasan udara yang dirancang oleh Silverstream Technologies, dengan klaim pengurangan bahan bakar dan emisi GRK sebesar 5-10%.

53-56

Pengurangan konsumsi bahan bakar dan emisi dari skala ekonomi

Seperti sistem pelumasan udara, angka pengurangan konsumsi bahan bakar dan emisi juga bervariasi.

[53] Sumber ini adalah studi tentang penggunaan skala ekonomi dalam pelayaran, dan memperkirakan emisi dapat dikurangi hingga 30% jika seluruh armada diganti dengan kapal yang lebih besar, yang diperkirakan akan memakan waktu 25 tahun

[56] Sumber ini adalah situs berita yang melaporkan kapal baru berukuran 18.000 TEU (unit setara dua puluh kaki) milik Maersk Line. Maersk belum merilis informasi konsumsi bahan bakar untuk kapal ini, tetapi informasi dari kapal mereka yang berukuran 10.000 dan 16.000 TEU tersedia. Oleh karena itu, informasi konsumsi diekstrapolasi, dengan klaim bahwa kapal baru ini 35% lebih hemat bahan bakar per kontainer yang diangkut dibanding kapal berukuran 13.100 TEU. Informasi ini dilaporkan dalam sebuah makalah oleh Drewry Maritime Research; namun, makalah ini tidak mudah diakses publik.

[54] Makalah ini menjelaskan bahwa data tentang konsumsi bahan bakar adalah informasi milik perusahaan, sehingga jarang tersedia untuk publik. Sumber yang melaporkan informasi ini sangat langka, jadi akan sangat sulit mendapatkan data yang terverifikasi secara akurat, yang bagaimanapun juga mungkin memiliki parameter percobaan yang berbeda-beda.

57,58,63

Menggunakan layar mirip sayap pada kapal

Sumber-sumber ini menjelaskan penggunaan ‘WindWings’ dari BAR Technologies, yaitu layar besar yang dipasang pada kapal kontainer. Layar ini berbeda dari layar kapal biasa: bentuknya kaku, terbuat dari bahan yang sama dengan turbin angin, dan bisa dilipat saat kapal berada di pelabuhan, lalu dibuka kembali di laut. Layar ini bekerja seperti sayap pesawat yang berdiri tegak, memakai 3 elemen untuk menghasilkan dorongan aerodinamis lebih besar daripada sayap satu elemen. Prinsipnya mirip cara sayap mengangkat pesawat, tetapi di sini layar mendorong kapal maju.

66,67

Persentase kargo yang dikirim di seluruh dunia berupa bahan bakar fosil

[66] Laporan yang diterbitkan pada 2024 menyatakan bahwa 36% kapasitas kargo global dipakai untuk mengangkut bahan bakar fosil. Ini dihitung “menggunakan bobot mati armada kapal tanker gas cair dan kapal tanker minyak yang sudah ada dan dipesan, ditambah 17% lagi dari bobot mati armada kapal curah yang sudah ada dan dipesan dari Clarksons WFR”. Angka 17% itu sesuai dengan “porsi perdagangan batu bara dalam perdagangan curah (dalam ton-mil) dari Clarksons Shipping Intelligence Network (SIN)”. Sumber asli informasi ini tidak bisa diakses. Angka-angka ini adalah perkiraan.

[67] Laporan dari 2019 mencerminkan kesimpulan dari laporan pertama, dengan memakai sumber data yang sama yang menampilkan jumlah total pengiriman secara global.

69

Potensi Kapal Kontainer Listrik

KOREKSI: Video ini menyatakan bahwa 40% dari semua pengiriman kargo bisa dielektrifikasi, tetapi studi tersebut membahas lalu lintas kapal kontainer, terutama rute intraregional yang lebih pendek - bukan 40% dari semua pengiriman kargo.

80-84

Mengurangi Kebocoran Metana

Untuk mengurangi kebocoran metana dari mesin berbahan bakar LNG, berbagai teknologi mesin telah dikembangkan, dan desain mesin yang lebih baru berhasil mengurangi jumlah metana yang lolos tanpa terbakar. Mesin seperti mesin Dual-Fuel Tekanan Rendah (LPDF) [84], mesin Dual-Fuel Tekanan Tinggi (HPDF) [84], dan mesin Otto-Cycle Empat Langkah [83], telah mendapat sejumlah peningkatan teknologi besar, termasuk perubahan pada tekanan, injeksi, ‘skip firing’, dan penyesuaian tingkat operasional [83]. Hasilnya, kebocoran metana berkurang signifikan, tetapi masih menjadi masalah umum saat LNG digunakan.

111-117

Bahan bakar amonia cair dan metanol

Bahan bakar amonia cair dan metanol yang dibuat dari hidrogen lebih mudah disimpan daripada bahan bakar hidrogen cair, tetapi masing-masing punya kelemahan penting [114,115]. Terutama, keduanya punya kepadatan energi volumetrik lebih rendah dibanding bahan bakar bunker biasa: metanol butuh volume penyimpanan sekitar 2,5 kali lebih besar dan amonia butuh sekitar 3 kali lebih besar. Keduanya sangat beracun bagi manusia dan kehidupan laut, sehingga perlu langkah pencegahan ekstra saat ditangani. Metanol juga sangat mudah terbakar dengan titik nyala rendah, dan pembakaran amonia bisa menghasilkan dinitrogen oksida. Terakhir, pasokan kedua bahan bakar ini sangat terbatas, sehingga produksi skala besar dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan industri pelayaran, sekaligus menghadapi persaingan dengan sektor lain saat mereka mulai melakukan dekarbonisasi. Namun, dari segi penyimpanan fisik, bahan bakar hidrogen cair tetap jauh lebih sulit disimpan daripada kedua bahan bakar ini karena wadah kriogenik dingin yang dibutuhkan.

Apakah Anda pendana, ilmuwan, pendidik, atau pembuat kebijakan?

Tertarik mendukung atau bekerja sama dengan Earth 2050? Hubungi kami.

info@earth2050.com