مکانیک ناوگان سبز: چگونه سرمایه‌گذاری ۶۲ میلیارد دلاری، سیستم‌های پیشران کشتی‌های کروز را متحول می‌کند

مقیاس صنعت کشتی‌های کروز در سال ۲۰۲۶ خیره‌کننده است. با ثبت رکورد ۳۷.۲ میلیون مسافر در سطح جهان در سال گذشته، این بخش به طور کامل احیا شده و فراتر از ردپای قبل از همه‌گیری خود گسترش یافته است. با این حال، این رشد انفجاری، یک حسابرسی زیست‌محیطی عظیم را به همراه دارد. کشتی‌های کروز، که عملاً شهرهای شناوری هستند و برای پیشرانش و عملیات هتلی خود به انرژی بسیار زیادی نیاز دارند، به دلیل انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلودگی هوای محلی به شدت مورد بررسی قرار گرفته‌اند.[1]

در پاسخ به این چالش، صنعت کروز در حال اجرای یکی از پرهزینه‌ترین تغییرات تکنولوژیکی در تاریخ دریانوردی است. طبق گزارش انجمن بین‌المللی خطوط کروز (CLIA)، اپراتورها از سال ۲۰۱۹ تاکنون ۶۲ میلیارد دلار برای ساخت نسل جدیدی از کشتی‌ها متعهد شده‌اند. این سرمایه، ساخت ۴۴ کشتی جدید را که برای پنج سال آینده سفارش داده شده‌اند، تأمین مالی می‌کند و ناوگان جهانی را به طور اساسی تغییر می‌دهد.[1]

چالش اینجاست که سوخت نهایی با انتشار صفر برای کشتی‌های عظیم اقیانوس‌پیما هنوز در مقیاس تجاری وجود ندارد. باتری‌ها، اگرچه برای خودروهای سواری مفید هستند، اما برای تأمین نیروی محرکه اصلی یک کشتی ۲۰۰ هزار تنی که در اقیانوس‌ها حرکت می‌کند، بسیار سنگین و جاگیر هستند. در عوض، سرمایه‌گذاری ۶۲ میلیارد دلاری به شدت بر انعطاف‌پذیری سوخت متمرکز شده است—ساخت موتورهایی که امروز می‌توانند سوخت‌های پاک‌تر فردا را بسوزانند.[7]

در حال حاضر، سوخت اصلی گذار، گاز طبیعی مایع (LNG) است. بیش از نیمی از ظرفیت کشتی‌های جدید با موتورهای LNG طراحی شده‌اند. LNG پاک‌ترین سوخت فسیلی موجود در مقیاس بزرگ است که انتشار کربن را تا ۲۰ درصد کاهش می‌دهد و عملاً گوگرد و ذرات معلق را حذف می‌کند. با این حال، از آنجایی که هنوز کربن منتشر می‌کند، صرفاً به عنوان یک گام انتقالی در نظر گرفته می‌شود. ارزش واقعی موتورهای LNG این است که می‌توانند به محض در دسترس قرار گرفتن سوخت‌های زیستی LNG یا LNG مصنوعی، بدون نیاز به هیچ گونه تغییر در موتور، به طور یکپارچه به آنها روی بیاورند.[1]

فراتر از LNG، این صنعت شرط بزرگی روی متانول سبز بسته است. متانول در دمای محیط مایع است، که ذخیره‌سازی و جابجایی آن را بسیار آسان‌تر از هیدروژن می‌کند، که نیاز به خنک‌سازی برودتی دارد. هنگامی که متانول سبز با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر و کربن جذب‌شده تولید شود، مشخصات انتشار نزدیک به صفر را ارائه می‌دهد.[4]

چندین اپراتور بزرگ در حال حاضر به سمت متانول حرکت کرده‌اند. خط کروز دیزنی (Disney Cruise Line) در حال تبدیل کشتی مگا-شیپ «گلوبال دریم» (Global Dream) است تا با متانول سبز کار کند و قصد دارد آن را به یکی از اولین کشتی‌های صنعت تبدیل کند که هنگام راه‌اندازی از این سوخت استفاده می‌کند. به طور مشابه، AIDA Cruises و Costa Group با تولیدکنندگان سوخت برای انجام آزمایش‌های متانول در مقیاس بزرگ همکاری کرده‌اند تا ثابت کنند که این مولکول می‌تواند به طور قابل اعتماد یک کشتی کروز مدرن را تأمین کند.[2]

برای ناوگان موجود—کشتی‌هایی که نمی‌توان به راحتی مخازن جدید LNG یا متانول را در آنها نصب کرد—راه‌حل فوری، سوخت‌های زیستی جایگزین (Drop-in Biofuels) هستند. روغن گیاهی هیدروژنه (HVO) و سایر بیودیزل‌های تجدیدپذیر را می‌توان بدون نیاز به تغییرات ساختاری در موتور، با گازوئیل دریایی سنتی مخلوط یا جایگزین کرد.[3]

مهندسان دریایی خاطرنشان می‌کنند که سوخت‌های زیستی به ویژه جذاب هستند زیرا قابلیت اطمینان موتور را به خطر نمی‌اندازند، که این یک عامل حیاتی است زمانی که هزاران مسافر در میانه سفر هستند. با این حال، گلوگاه اصلی، عرضه است. تولید جهانی سوخت‌های زیستی پایدار در حال حاضر برای حمایت از کل بخش دریایی بسیار کم است، به این معنی که خطوط کروز باید این سوخت‌ها را به صورت استراتژیک در مسیرهایی که تحت نظارت شدید زیست‌محیطی هستند، مانند آبدره‌های حساس یا پناهگاه‌های دریایی، به کار گیرند.[3]

در حالی که سوخت‌های جایگزین به انتشار گازهای گلخانه‌ای در دریا می‌پردازند، یک فناوری متفاوت در حال حل مشکل انتشار گازها در بندر است: برق‌رسانی از ساحل (Shore Power)، که به آن «آهن‌کشی سرد» (Cold Ironing) نیز گفته می‌شود. هنگامی که یک کشتی کروز پهلو می‌گیرد، معمولاً ژنراتورهای دیزلی عظیم خود را روشن نگه می‌دارد تا هتل روی کشتی—تهویه مطبوع، آشپزخانه‌ها، روشنایی و سرگرمی برای هزاران نفر—را تأمین کند. این امر آلودگی هوای محلی قابل توجهی را برای جوامع بندری ایجاد می‌کند.[5]

برق‌رسانی از ساحل به کشتی‌ها اجازه می‌دهد مستقیماً به شبکه برق محلی متصل شوند و موتورهای خود را به طور کامل خاموش کنند. هنگامی که کشتی متصل است، می‌تواند انتشار گازهای گلخانه‌ای خود را در حالت پهلوگیری تا ۹۸ درصد کاهش دهد، که این میزان بستگی به نحوه تولید برق توسط شبکه محلی دارد.[5][6]

فشار برای برق‌رسانی از ساحل توسط مقررات جدید و سخت‌گیرانه تسریع می‌شود. بر اساس دستورالعمل «تناسب برای ۵۵» (Fit for 55) اتحادیه اروپا، تمام بنادر بزرگ اروپایی باید تا سال ۲۰۳۰ برق ساحلی را فراهم کنند. این امر موجی از سرمایه‌گذاری‌های زیرساختی را به راه انداخته است، به طوری که بنادر از بارسلونا تا سیاتل صدها میلیون دلار برای ارتقاء شبکه‌های برق خود هزینه می‌کنند تا بتوانند مصرف عظیم برق کشتی‌های کروز پهلوگرفته را مدیریت کنند.[6]

خطوط کروز نیز با این سرمایه‌گذاری‌های بندری همگام شده‌اند. در سراسر ناوگان جهانی، تقریباً نیمی از کشتی‌ها اکنون مجهز به قابلیت اتصال به برق ساحلی هستند و ۸۶ درصد از کشتی‌های جدیدی که تا سال ۲۰۲۸ وارد خدمت می‌شوند، این قابلیت را به صورت داخلی خواهند داشت. این صنعت متعهد شده است که تمام کشتی‌هایی که به بنادر مجهز مراجعه می‌کنند، تا سال ۲۰۳۵ از برق ساحلی استفاده خواهند کرد.[1]

با وجود این جهش‌های تکنولوژیکی، این گذار همچنان شکننده است. آسیب‌پذیری اصلی در زنجیره تأمین است. مدیران اجرایی صنعت صراحتاً اعتراف کرده‌اند که سوخت‌های جایگزین با قیمت رقابتی، ایمن و مقرون‌به‌صرفه در حال حاضر در مقیاس مورد نیاز برای کربن‌زدایی کل ناوگان وجود ندارند.[1]

بنابراین، ناوگان سبز ۶۲ میلیارد دلاری یک ریسک حساب‌شده است. اپراتورهای کروز در حال ساخت سخت‌افزار—موتورهای چند سوختی، مخازن آماده متانول و پلاگین‌های پیشرفته برق ساحلی—با این فرض هستند که بازار انرژی جهانی تولید متانول سبز، LNG زیستی و برق شبکه تجدیدپذیر را برای پاسخگویی به نیازهای آنها افزایش خواهد داد.[7]

در نهایت، مکانیک این گذار نشان‌دهنده یک تغییر عمیق در نحوه عملکرد صنعت تفریحات دریایی است. بخش کروز با پیشگامی در موتورهای انعطاف‌پذیر سوخت و گسترش برق‌رسانی از ساحل، به عنوان یک بستر آزمایشی برای فناوری‌هایی عمل می‌کند که صنعت کشتیرانی تجاری گسترده‌تر، در نهایت برای دستیابی به اهداف جهانی خالص صفر، باید آنها را بپذیرد.[7]