Zeevaartschepen spelen een inhaalslag bij het terugdringen van scheepsemissies. Kan AI helpen?

De zeescheepvaartindustrie in de wereld heeft gedurfde doelstellingen aangekondigd om de uitstoot van schepen binnen een relatief korte tijd terug te dringen. Maar doet het genoeg om dat doel te bereiken?

Ami Daniel denkt van niet. Hij is chief executive en mede-oprichter van Windward, een onderneming die kunstmatige intelligentie toepast op maritiem management. Hij suggereert dat zeevervoerders te langzaam zijn overgegaan tot het invoeren van strengere emissielimieten.

Zeker, de Internationale Maritieme Organisatie (IMO), een agentschap van de Verenigde Naties dat toezicht houdt op industriële kwesties met betrekking tot veiligheid, beveiliging, duurzaamheid en juridische zaken, heeft op 1 januari 2020 drastische maatregelen genomen tegen emissies. gehalte aan scheepsbrandolie van maximaal 3,5% tot slechts 0,5% vanaf die datum. De IMO heeft een nog strengere limiet van 0,1% vastgesteld voor vijf aangewezen emissiebeheersingsgebieden:de Oostzee, de Noordzee, kustgebieden voor de VS en Canada en de door de VS gecontroleerde Caribische Zee. De ondertekenaars van de IMO kunnen aan de nieuwe normen voldoen door over te stappen op laagzwavelige brandstof of vloeibaar aardgas, of door "scrubbers" te installeren die zwaveloxiden verwijderen uit de gassen die worden uitgestoten door scheepsmotoren.

Het langetermijndoel van de organisatie is om de totale uitstoot van broeikasgassen door de industrie tegen 2050 met minstens 50% te hebben verminderd. Dat klinkt indrukwekkend, maar Daniel merkt op dat het de IMO zo'n 30 jaar heeft gekost om in te stemmen met de strengere limieten voor zwavel. "Kortom, zegt hij, "het probleem is dat je een heleboel mensen hebt die niet per se willen veranderen."

In het licht van het groeiende wereldwijde bewustzijn van de effecten van klimaatverandering, heeft de scheepvaart geen andere keuze dan zich nu aan te passen. En de IMO-limieten beloven een grote impact te hebben op de totale industriële emissies. De maritieme sector is verantwoordelijk voor de helft van de wereldvraag naar stookolie en voor maar liefst 3% van de CO2-uitstoot. Dat aantal zal naar verwachting stijgen tot 10% in 2050, merkt Daniel op.

Verdere bewustwording van de impact van de maritieme industrie op het milieu blijkt uit de recente actie van de Europese Commissie om de zeescheepvaart toe te voegen aan het emissiehandelssysteem van de EU. Het ETS, gelanceerd in 2005, is naar verluidt 's werelds eerste grote mechanisme voor het verhandelen van broeikasgasemissies. Het stelt een steeds strengere limiet voor koolstof uit deelnemende installaties en staat de aankoop of ontvangst van emissierechten toe die vervolgens onderling kunnen worden verhandeld. De emissies van schepen worden nu in het ETS meegerekend. Tegelijkertijd zullen schepen die Europese havens aandoen zich moeten houden aan strengere limieten voor de productie van broeikasgassen.

Een focus op brandstofinhoud is niet de enige manier waarop schepen groener kunnen worden, zegt Daniel. Een andere is om beter gebruik te maken van de gegevens waarover ze beschikken om hun totale ecologische voetafdruk te berekenen.

In de maritieme sector is dat geen gemakkelijke opgave. Volgens Daniel wordt 97% van de uitstoot van een schip niet bepaald door de basisspecificaties van het scheepsontwerp. Ze worden beïnvloed door variabelen als weer, snelheid, diepgang, zoutgehalte van het water en zelfs zeepokken op de romp die voor weerstand zorgen. "Het is net als autorijden", zegt hij. “Je kunt wild of rustig rijden. Dat heeft absoluut invloed op je ecologische voetafdruk.”

Met behulp van kunstmatige intelligentie, zegt hij, kunnen vervoerders de complexiteit van real-world scheepsactiviteiten en emissies op wereldschaal modelleren. De gegevens kunnen vervolgens worden gebruikt voor het plannen van reizen die resulteren in een lagere CO2-voetafdruk, en dus minder noodzaak om CO2-credits te kopen.

A.I. is uniek gekwalificeerd om die enorme hoeveelheid gegevens te verwerken en vervolgens praktische aanbevelingen te doen, zegt Daniel. Uiteindelijk kan het leiden tot het ontwerp en de inzet van efficiëntere schepen, gebaseerd op door de computer gegenereerde scenario's die zowel oceanografische omstandigheden als commerciële beperkingen voor een bepaalde reis simuleren.

A.I. is pas de laatste drie of vier jaar toegepast op het probleem van de scheepsoperaties, merkt Daniels op. De vooruitgang valt samen met het groeiende bewustzijn van vervoerders van hun cruciale rol bij het behalen van wereldwijde duurzaamheidsdoelstellingen. "Veel klanten vertellen ons dat ze tot voor kort niets om koolstofemissies gaven", zegt Daniels.

Zijn ze te laat wakker geworden? De relatief korte tijdlijnen die door de IMO en andere milieuorganisaties worden opgelegd, suggereren dat maritieme operators moeite hebben om andere industriële sectoren in te halen. Ondertussen, zegt Daniel, blijft de technologie voor het berekenen van de werkelijke scheepsemissies en het uitvoeren van werkbare opties evolueren.

"Dit zijn de donkere eeuwen in termen van koolstof", zegt hij. “We gaan van nulzichtbaarheid naar deep learning met een nauwkeurigheid van 95% of beter. Maar er is nog veel ruimte voor verbetering.”