Oceaanvervoerders achterop bij emissiereductie — kan AI snelle verandering drijven?

De wereldwijde oceaanscheepvaartindustrie heeft ambitieuze doelen aangekondigd voor het reduceren van scheepsemissies binnen een relatief korte periode. Maar doen ze genoeg om dat doel te bereiken?

Ami Daniel denkt het niet. Hij is chief executive en co-founder van Windward, een venture die kunstmatige intelligentie toepast op maritiem management. Hij suggereert dat oceaanvervoerders te langzaam zijn bewogen naar het adopteren van strengere emissieplafonds.

Om eerlijk te zijn, nam de International Maritime Organization (IMO), een Verenigde Naties Agentschap dat industrie-kwesties bewaakt met betrekking tot veiligheid, beveiliging, duurzaamheid en juridische zaken, drastische actie op emissies op 1 januari 2020. Het stelde dat schepen de zwavelgehalte van maritieme brandstofolie moeten reduceren van een maximum van 3,5% tot slechts 0,5% per die datum. De IMO stelde een nog strengere limiet van 0,1% voor vijf aangewezen emissiecontrolegebieden: de Baltische Zee, Noordzee, kustgebieden voor de VS en Canada, en de door de VS gecontroleerde Caraïbische Zee. IMO-ondertekenaars kunnen de nieuwe standaarden halen door over te schakelen op laag-zwavelbrandstof of vloeibaar aardgas, of "scrubbers" te installeren die zwaveloxiden uit de door scheepsmotoren uitgestootte gassen verwijderen.

De organisatie's lange-termijn doel is om de totale broeikasemissies van de industrie met ten minste 50% te reduceren tegen 2050. Dat klinkt indrukwekkend, maar Daniel merkt op dat het de IMO ongeveer 30 jaar kostte om akkoord te gaan met de strengere limieten op zwavel. "Eigenlijk," zegt hij, "is het probleem dat je een groep hebt die niet per se wil veranderen."

In het gezicht van groeiende mondiale bewustwording van de effecten van klimaatverandering, heeft scheepvaart geen keuze dan nu aan te passen. En de IMO-limieten beloven een grote impact te hebben op totale industriële emissies. De maritieme sector is verantwoordelijk voor de helft van de wereldwijde vraag naar brandstofolie, en tot 3% van de koolstofemissies. Dat cijfer wordt verwacht te stijgen tot 10% tegen 2050, aldus Daniel.

Verdere bewustwording van de impact van de maritieme industrie op het milieu is te zien in de recente actie van de Europese Commissie om oceaanscheepvaart toe te voegen aan het EU's Emissiehandelssysteem. Gelanceerd in 2005, is het ETS naar verluidt het werelds eerste grote mechanisme voor het handelen van broeikasgasemissies. Het stelt een progressief strengere plafon op koolstof van deelnemende installaties, en stelt de aankoop of ontvangst van emissierechten toe die dan onder hen verhandeld kunnen worden. Nu zullen scheepsemissies in het ETS meegerekend worden. Tegelijkertijd zullen schepen die Europese havens aandoen, verplicht zijn om strengere limieten op broeikasgasopwekking te respecteren.

Een focus op brandstofinhoud is niet de enige manier waarop schepen groener kunnen worden, zegt Daniel. Een andere is om betere gebruik te maken van de data die voor hen beschikbaar is voor het berekenen van hun totale koolstofvoetafdruk.

In de maritieme sector is dat geen makkelijk nummer om te bereiken. Volgens Daniel, worden 97% van een scheepsemissies niet gedreven door de basisspecificaties van scheepsontwerp. Ze worden beïnvloed door dergelijke variabelen als weer, snelheid, diepgang, waterzoutgehalte en zelfs pokken op de rom die wrijving creëren. "Het is als een auto rijden," zegt hij. "Je kunt wild of rustig rijden. Dat zal absoluut uw koolstofvoetafdruk beïnvloeden."

Met de hulp van kunstmatige intelligentie, zegt hij, kunnen vervoerders de complexiteit van real-world scheepsoperaties en emissies op wereldwijde schaal modelleren. De data kan dan gebruikt worden voor het plannen van reizen die resulteren in een lagere koolstofvoetafdruk, en daarmee minder behoefte aan koolstofcredits te kopen.

AI is uniek gekwalificeerd om die enorme hoeveelheid data te verwerken, en dan praktische aanbevelingen uit te voeren, zegt Daniel. Uiteindelijk kan het leiden tot het ontwerp en de implementatie van efficiëntere schepen, getrokken op computer-gegenereerde scenario's die zowel oceanografische voorwaarden als commerciële beperkingen voor een gegeven reis simuleren.

AI is slechts de laatste drie of vier jaar toegepast op het probleem van scheepsoperaties, merkt Daniels op. De vooruitgang coincideert met de groeiende bewustwording van vervoerders van hun cruciale rol in het halen van mondiale duurzaamheidsdoelen. "Veel klanten vertellen ons dat ze zich tot recent niet om koolstofemissies scherden," zegt Daniels.

Zijn ze te laat wakker geworden? De relatief korte tijdlijnen gedicteerd door IMO en andere milieuorganisaties suggereren dat maritieme operators scharrelen om in te halen op andere industrisectoren. Tussenwhile, zegt Daniel, blijft de technologie voor het berekenen van daadwerkelijke scheepsemissies en het produceren van werkbare opties evolueren.

"Dit is de middeleeuwen in termen van koolstof," zegt hij. "We gaan van nul zichtbaarheid naar deep learning met 95% of betere nauwkeurigheid. Maar er is een tonel ruimte voor verbetering."