Sažetak

Globalni pomorski promet odgovoran je za otprilike 2,5 do 3 posto ukupnih svjetskih emisija stakleničkih plinova, što ga čini jednim od ključnih sektora u globalnoj borbi protiv klimatskih promjena. Međunarodna pomorska organizacija (IMO) postavila je ambiciozne ciljeve smanjenja emisija: neto nulte emisije do 2050. godine u usporedbi s razinama iz 2008. Ovaj rad pregledava i analizira dostupne i razvojne tehnologije dekarbonizacije u pomorskom prometu, uključujući alternativna goriva poput liquefied natural gasa (LNG), metanola, amonijaka i vodika, zatim obnovljive izvore energije kao što su jedra na vjetar i solarni paneli, te napredne tehnologije poput hvatanja i skladištenja ugljika (CCS) i obalne električne energije (OPS). Zaključno se raspravlja o regulatornom okviru i izazovima tranzicije prema niskougljičnoj industriji.

Uvod

Pomorski promet temeljni je stup globalne ekonomije – procjenjuje se da se oko 90 posto ukupne svjetske robne razmjene odvija morem (UNCTAD, 2023). Unatoč relativnoj učinkovitosti u usporedbi s kopnenim prijevozom, apsolutne emisije brodskog sektora visoke su i rastu usporedno s globalnom potražnjom za prijevozom. Prema podacima IMO-a (2020), brodovi su 2018. godine emitirali oko 1.076 milijuna tona CO₂, što čini 2,89 posto globalnih emisija.

Pariškim sporazumom iz 2015. godine i Strategijom IMO-a iz 2023., industrija se suočava s obvezom smanjenja ukupnih emisija stakleničkih plinova na neto nulu do ili oko 2050. godine. Postizanje tog cilja zahtijeva radikalan zaokret u korištenoj tehnologiji pogona brodova, vrsti goriva i načinu poslovanja brodarskih kompanija. Ovaj rad sustavno pregleda ključne tehnologije i alternative pogona kojima se može postići dekarbonizacija sektora.

Tekst se temelji na aktualnim regulatornim dokumentima IMO-a, kao i na recentnoj akademskoj i tehničkoj literaturi o alternativnim gorivima i novim propulzijskim tehnologijama. Rad je strukturiran kroz pregled pojedinih tehnologija s opisom njihovih prednosti, ograničenja i stupnja tehnološke zrelosti (Technology Readiness Level – TRL).

Regulatorni okvir dekarbonizacije

Međunarodna pomorska organizacija primarno je međunarodno tijelo nadležno za regulaciju emisija brodova. Revidiranom Strategijom GHG iz 2023. IMO je postavio tri razine ciljeva: 

smanjenje intenziteta ugljika po transportnom radu za najmanje 40 posto do 2030. u usporedbi s 2008., dostizanje nula-emisijskog ili gotovo nula-emisijskog udjela goriva od najmanje 5 posto (poželjno 10 posto) do 2030., te dostizanje neto nultih emisija do ili oko 2050. (IMO, 2023).

Na razini Europske unije, paket ‘Fit for 55’ uveo je regulativu FuelEU Maritime, koja od 2025. propisuje sve strože granice intenziteta stakleničkih plinova goriva za brodove koji pristaju u europskim lukama. Uz to, sustav EU ETS (Emissions Trading System) od 2024. uključuje brodski sektor, čime se stvara financijski poticaj za prelazak na čišća goriva (European Commission, 2023).

Na tehničkoj razini, IMO MEPC odbor razvija smjernice za operativne i tehničke mjere kao što su EEXI (Energy Efficiency Existing Ship Index) i CII (Carbon Intensity Indicator), koji su stupili na snagu 2023. godine. Zatvoreni sastanci IMO-a poput ovoga u travnju 2026. imaju za cilj razjasniti tehničke faktore emisija za alternativna goriva, metodologije mjerenja i standarde za nove propulzijske tehnologije (Lee, 2026; IMO, 2026).

Alternativna goriva

Ukapljeni prirodni plin (LNG)

Ukapljeni prirodni plin (LNG) trenutno je najzastupljenije alternativno gorivo u pomorskom prometu. LNG sadrži pretežno metan (CH₄) i pri izgaranju emitira do 20 posto manje CO₂ od konvencionalnog goriva teškog ulja (HFO) te gotovo ne emitira SO₂ i čestice (DNV, 2022). Međutim, zbog pojave otklizavanja metana (methane slip) – nedovršenog izgaranja metana koji direktno ulazi u atmosferu – ukupni učinak na klimu može biti manji od očekivanog, s obzirom da je metan 82,5 puta snažniji staklenički plin od CO₂ na vremenskom horizontu od 20 godina (ICCT, 2020).

TRL razina: 9 (komercijalno dostupno). Prednosti: razvijena infrastruktura, viša energetska gustoća u usporedbi s vodikovim alternativama. Ograničenja: fosilno gorivo, methane slip, visoki kapitalni troškovi gradnje brodova i terminala.

Metanol

Metanol (CH₃OH) privlači sve veću pozornost u industriji zahvaljujući svojoj tekućoj agregatnoj stanju pri sobnoj temperaturi, što pojednostavljuje logistiku i skladištenje. Konvencionalni metanol proizveden iz prirodnog plina nudi manje prednosti u smanjenju GHG, no zeleni metanol – proizveden elektrolizom vode uz pomoć obnovljive energije i hvatanjem CO₂ – može postići blizu nultih ili čak negativnih emisija (Svanberg et al., 2018). Maersk je 2023. isporučen prvi brod na metanol, čime je otvoren put industrijalizaciji ove tehnologije.

TRL razina: 8–9 (rana komercijalizacija). Prednosti: tekuće stanje, lako skladištenje, biootpad i CO₂ kao sirovine za zelenu varijantu. Ograničenja: toksičnost, manja energetska gustoća od HFO, ograničena opskrbna infrastruktura.

Amonijak

Amonijak (NH₃) smatra se jednim od najperspektivnijih dugoročnih goriva jer ne sadrži ugljik, a njegova izravna emisija pri izgaranju je dušik i voda – pod uvjetom da nema emisija NOₓ i N₂O, 

koji su snažni staklenički plinovi. Zeleni amonijak proizvodi se Haber-Bosch procesom koristeći zeleni vodik i dušik iz zraka (Valera-Medina et al., 2018). Ključni izazovi su visoka toksičnost i korozivnost, niska energetska gustoća u usporedbi s fosilnim gorivima, te potreba za visokim temperaturama izgaranja kako bi se spriječila emisija N₂O.

TRL razina: 5–7 (demonstratori i pilot projekti). Prednosti: nema ugljika, visoka energetska gustoća po volumenu. Ograničenja: toksičnost, NOₓ i N₂O emisije, zahtjevna sigurnosna infrastruktura, nedovoljna opskrba zelenim amonijakom.

Vodik

Vodik (H₂) kao gorivo ne emitira CO₂ pri izgaranju, no njegova primjena u pomorskom sektoru suočava se s nizom tehničkih izazova. Volumetrijska energetska gustoća vodika iznosi oko tri puta manje nego kod dizelskog goriva u tekućem obliku, što zahtijeva znatno veće tankove ili kriogenično skladištenje na -253 °C (Taljegard et al., 2019). Gorivne ćelije na vodik (PEMFC) nude visoku učinkovitost pretvorbe energije, ali su još uvijek skupi i prikladniji za manje brodove i kratke rute. Zeleni vodik, proizveden elektrolizom uz obnovljivu energiju, ključan je za postizanje nultih emisija.

TRL razina: 4–7 (ovisno o primjeni). Prednosti: nulte emisije na točki korištenja, visoka učinkovitost gorivnih ćelija. Ograničenja: niska volumetrijska gustoća, kriogenično skladištenje, visoki troškovi, nedovoljna lučka infrastruktura.

Biogoriva

Biogoriva su jedni od rijetkih alternativnih goriva koji se mogu koristiti kao tzv. drop-in gorivo, tj. bez preinake brodskih motora ili uz minimalne modifikacije. Biodizel (FAME), hidrirani biljni ulje (HVO) i bioLNG mogu smanjiti emisije životnog vijeka za 50–90 posto u usporedbi s fosilnim alternativama (IMO, 2020). Ograničavajući faktor je dostupnost biomase koja zadovoljava kriterije održivosti, te natjecanje s prehrambenim sektorom za sirovine (Andersson et al., 2020).

TRL razina: 8–9. Prednosti: drop-in kompatibilnost, manje CO₂ emisije životnog vijeka. Ograničenja: ograničena dostupnost, pitanja održivosti biomase, potencijal ILUC (indirect land use change) emisija.

Obnovljivi izvori energije na brodovima

Vjetrovni pogon i vjetrovne tehnologije

Suvremene vjetrovne tehnologije doživljavaju renesansu u obliku rotornih jedara (Flettnerovi rotori), krutih jedara (rigid sails/wingsails), lasernih jedara i vlečnih zmajeva (kite sails). Rotorni jedra koriste Magnus-ov efekt za generiranje sile propulzije koristeći vjetar; procjenjuje se da mogu smanjiti potrošnju goriva za 5–25 posto na odgovarajućim rutama (Traut et al., 2014). Projekti kao što su Pyxis Ocean (opremljen Windwalker jedrom) i Viking Grace (Flettner rotor) pokazuju komercijalnu primjenjivost tehnologije.

TRL razina: 7–9 (ovisno o tehnologiji). Prednosti: nulte operativne emisije, kombiniranje s drugim gorivima radi smanjenja potrošnje. Ograničenja: ovisnost o ruti i vremenskim uvjetima, ograničen prostor na palubi, utjecaj na stabilnost broda.

Sunčeva energija (fotovoltaici)

Fotonaponski paneli na brodskim palubama mogu doprinositi napajanju pomoćnih sustava i smanjiti opterećenje generatora, čime se indirektno smanjuju emisije. Maksimalna solarna energija dostupna na tipičnom kontejnerskom brodu procjenjuje se na 300–700 kW, što je svega 1–3 posto ukupnih energetskih potreba (Bouman et al., 2017). Solarna energija stoga nije dovoljna za primarne propulzijske potrebe velikih brodova, ali može biti korisna kao dopunski izvor u hibridnim sustavima.

TRL razina: 9. Prednosti: nulte operativne emisije, niski troškovi održavanja. Ograničenja: ograničena snaga na raspolaganju, ovisnost o geografskoj lokaciji i dobu dana.

Napredne tehnologije i pomoćne mjere

Hvatanje i skladištenje ugljika (CCS)

Hvatanje ugljika na brodovima (onboard carbon capture – OCC) je tehnologija koja hvata CO₂ iz ispušnih plinova brodskih motora i privremeno ga skladišti u tankovima na brodu, odakle se iskrcava u lukama radi daljnjeg skladištenja ili korištenja. Pilot projekti i studije pokazuju da se na ovaj način može ukloniti 70–90 posto CO₂ iz ispušnih plinova (Feenstra et al., 2019). Izazovi uključuju masu i prostor sustava za hvatanje, logistiku prikupljanja i zbrinjavanja CO₂ u lukama te visoke energetske troškove samog procesa hvatanja.

TRL razina: 4–6. Prednosti: mogućnost korištenja postojeće infrastrukture i goriva uz znatno smanjene emisije. Ograničenja: visoki kapitalni i operativni troškovi, zahtjevi za prostorom, razvoj lučke infrastrukture za prihvat CO₂.

Obalna opskrba energijom (OPS – Onshore Power Supply)

Obalna opskrba energijom (OPS), poznata i kao ‘cold ironing’ ili priključivanje na lučku mrežu, omogućuje brodovima da u luci isključe vlastite generatore i priključe se na kopnenu elektroenergetsku mrežu. Time se eliminiraju emisije sumpora, dušikovih oksida i CO₂ u lučkim područjima, što je posebno važno za smanjenje zagađenja zraka u gradovima. Europska regulativa od 2030. obvezuje veće luke da instaliraju OPS sustave za kontejnerske brodove i putničke brodove (European Commission, 2023).

TRL razina: 9. Prednosti: eliminacija emisija u lukama, smanjenje buke i vibracija. Ograničenja: visoki troškovi lučke infrastrukture, potreba za standardizacijom priključaka, dostupnost zelene električne energije.

Nuklearna energija

Nuklearna propulzija ima dugu povijest u vojnoj mornarici, no za civilnu flotu ostaje na razini konceptualnih studija. Mali modularni reaktori (SMR) potencijalno bi mogli ponuditi praktično neograničen domet bez emisija CO₂ pri radu. Međutim, brojna su ograničenja: međunarodni regulatorni okvir ne predviđa nuklearne brodove u civilnoj upotrebi, javno prihvaćanje je nisko, a troškovi i sigurnosni zahtjevi iznimno visoki (Sinavsky & Andrianov, 2022).

TRL razina: 3–4 (za civilnu primjenu). Prednosti: nulte operativne emisije, gotovo neograničen domet. Ograničenja: regulatorna ograničenja, visoki troškovi, upravljanje nuklearnim otpadom, javno prihvaćanje.

Mjere energetske učinkovitosti

Uz alternativna goriva i obnovljive izvore, mjere energetske učinkovitosti nude kratkoročni i troškovno isplativ put smanjenja emisija. Slow steaming (smanjenje brzine plovidbe) jedna je od najefikasnijih mjera: smanjenje brzine za 10 posto smanjuje potrošnju goriva za oko 27 posto zbog kubne ovisnosti otpora o brzini (Smith et al., 2016). Optimizacija trupa – uključujući napredne premaze s niskim trenjem, ‘air lubrication’ sustave koji ispuhuju mjehure zraka ispod trupa, te hidrodinamike poboljšanja propelera – može smanjiti potrošnju za dodatnih 5–15 posto.

Digitalizacija i optimizacija plovidbenih ruta pomoću sustava koji koriste vremensku prognozu i podatke o morskim strujama može donijeti uštede od 5–10 posto. Upravljanje energijom broda (Energy Management Systems – EMS) integrira sve brodske sustave radi minimalizacije potrošnje energije u realnom vremenu.

Rasprava

Analiza dostupnih tehnologija pokazuje da ne postoji jedno univerzalno rješenje za dekarbonizaciju pomorskog sektora. Različite tehnologije imaju različite stupnjeve zrelosti, troškove i prikladnost za pojedine tipove brodova i ruta. Kratki prijevozi i trajektni promet mogu se elektrificirati baterijskom tehnologijom, dok dugoplovni brodovi zahtijevaju alternativna goriva visoke energetske gustoće.

Prema mišljenju stručnjaka, amonijak i metanol se nameću kao najperspektivnija goriva za dugoplovne brodove do 2050., uz uvjet razvoja zelene opskrbne infrastrukture. Jasnoća tehničkih smjernica od strane IMO-a – kakva se postiže na zatvorenim tehničkim sastancima poput onoga u travnju 2026. – od ključne je važnosti za industriju pri donošenju investicijskih odluka (Lee, 2026).

Tranzicija prema dekarboniziranom pomorskom prometu zahtijeva koordinirano djelovanje na nekoliko razina: razvoj i standardizacija novih goriva i tehnologija, izgradnja lučke infrastrukture, uspostava jasnih i predvidljivih regulatornih okvira, te financijska podrška za prevladavanje visokih početnih troškova. Tržišni mehanizmi poput EU ETS-a i IMO-ovog predloženog mehanizma za određivanje cijena ugljika (carbon levy) ključni su za ubrzavanje tranzicije.

Zaključak

Dekarbonizacija pomorskog prometa opsežan je i složen izazov koji zahtijeva primjenu kombinacije tehnologija ovisno o tipu broda, ruti i dostupnosti goriva. Kratkoročno, mjere energetske učinkovitosti i biogoriva nude najpristupačniji put smanjenja emisija. Dugoročno, LNG, metanol i zeleni metanol postat će sve zastupljeniji, dok dugoročno amonijak i vodik, uz hvatanje ugljika, predstavljaju put prema neto nultim emisijama do 2050.

Konačni uspjeh tranzicije ovisit će o brzini razvoja opskrbne infrastrukture za zelena goriva, jasnoći i konzistentnosti regulatornih okvira IMO-a i EU-a, te o sposobnosti brodogradilišta i brodara da prihvate i financiraju nove tehnologije. Kontinuiran rad IMO-ovih tehničkih tijela na definiranju jasnih faktora emisija i metoda mjerenja – kao što je naznačio direktor Shellovog pomorskog odjela za Aziju Teng Huar Lee (2026.) – ključan je preduvjet za ubrzano smanjenje emisija globalnog pomorskog sektora.

Literatura

Andersson, K., Brynolf, S., Lindgren, J. F., & Wilewska-Bien, M. (2020). Shipping and the Environment: Improving Environmental Performance in Marine Transportation. Springer.

Bouman, E. A., Lindstad, E., Rialland, A. I., & Strømman, A. H. (2017). State-of-the-art technologies, measures, and potential for reducing GHG emissions from shipping – A review. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 52, 408–421. https://doi.org/10.1016/j.trd.2017.03.022

DNV. (2022). Maritime Forecast to 2050: Energy Transition Outlook 2022. DNV AS. https://www.dnv.com/maritime/publications/maritime-forecast-2050/index.html

European Commission. (2023). FuelEU Maritime – Sustainable maritime fuels. Publications Office of the European Union. https://transport.ec.europa.eu/transport-modes/maritime_en

Feenstra, M., Elzinga, U., van Bochove, J., & Webber, T. (2019). Ship carbon capture. Greenhouse Gases: Science and Technology, 9(5), 1153–1159. https://doi.org/10.1002/ghg.1904

ICCT – International Council on Clean Transportation. (2020). The climate implications of using LNG as a marine fuel. ICCT White Paper.

IMO – International Maritime Organization. (2020). Fourth IMO GHG Study 2020. MEPC 75/7/15. IMO.

IMO – International Maritime Organization. (2023). 2023 IMO Strategy on Reduction of GHG Emissions from Ships. MEPC 80/17/Add.1. IMO.

IMO – International Maritime Organization. (2026). MEPC technical meeting documentation – alternative fuels emission factors. IMO Secretariat.

Lee, T. H. (2026, April). [Komentar o tehničkim smjernicama IMO-a]. TradeWinds News. https://www.tradewindsnews.com/technology/closed-door-imo-meeting-this-week-will-help-give-clarity-ahead-of-the-net-zero-debate/2-1-1976499

Sinavsky, A., & Andrianov, V. (2022). Nuclear propulsion for commercial shipping: status and prospects. Progress in Nuclear Energy, 145, 104093.

Smith, T. W. P., O’Keeffe, E., Aldous, L., & Traut, M. (2016). Assessment of shipping’s efficiency using satellite AIS data. UCL Energy Institute. University College London.

Svanberg, M., Ellis, J., Lundgren, J., & Landälv, I. (2018). Renewable methanol as a fuel for the shipping industry. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 94, 1217–1228. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.06.058

Taljegard, M., Johnson, C., Rootzén, J., Odenberger, M., & Johnsson, F. (2019). Impacts of electric vehicles on the electricity generation portfolio – a Scandinavian-German case study. Applied Energy, 235, 1637–1650.

Traut, M., Gilbert, P., Walsh, C., Bows, A., Filippone, A., Stansby, P., & Wood, R. (2014). Propulsive power contribution of a kite and a Flettner rotor on selected shipping routes. Applied Energy, 113, 362–372.

UNCTAD – United Nations Conference on Trade and Development. (2023). Review of Maritime Transport 2023. UNCTAD.

Valera-Medina, A., Xiao, H., Owen-Jones, M., David, W. I. F., & Bowen, P. J. (2018). Ammonia for power. Progress in Energy and Combustion Science, 69, 63–102. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2018.07.001

Milo Miklaušić kap.

Navigirajte glavom, srcem i zvijezdama — ne samo ekranom.

Dragim pomorcima — sretni vam putovi, povoljni vjetrovi i siguran povratak kući!

20. travnja 2026.