thesis

Shipping and sustainability liquefied natural gas as an alternative fuel : evidence from Portugal

Abstract

O transporte marítimo é um elo vital do comércio mundial graças à sua capacidade, confiabilidade e relação custo-eficácia no transporte de grande quantidade de bens; nenhum outro modo de transporte consegue alcançar tais economias de escala. Mas este argumento subestima os custos reais. A frota marítima internacional, excluindo barcos de pesca e navios militares, produziu em 2012 cerca de 796 milhões de toneladas (Mt) de dióxido de carbono (CO2) e 816 Mt de dióxido de carbono equivalente (CO2e) de gases de efeito de estufa (GEE) combinando dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) correspondendo a cerca de 3,1% das emissões globais (IMO-International Maritime Organization, 2015; Rahman e Mashud, 2015) e é um dos setores de mais rápido crescimento em termos de emissões de GEE (Gilbert, Bows e Starkey, 2010; Bows-Larkin, 2014) previstas aumentar entre 102% a 193% em relação aos níveis de 2000 até 2050 (Bows-Larkin, 2014), crescendo a uma taxa mais elevada do que a taxa média de todos os outros sectores, com excepção da aviação. Como as emissões marítimas são produzidas, em grande parte, em mar aberto e por navios registados em países de bandeira de conveniência, foram excluídas dos compromissos nacionais no âmbito do Protocolo de Quioto de 1997, que cedeu o controlo à IMO o organismo da ONU responsável pelo sector1. De acordo com o Maritime Knowledge Centre da IMO, a frota mercante mundial de navios com pelo menos 100 gross tonnage (tonelagem bruta) era composta por 93.161 navios no final do ano de 2016. Espera-se que um número crescente de navios mercantes entre em operação nas próximas décadas, nomeadamente navios porta-contentores de grande capacidade, navios metaneiros e outros adstritos a actividades diversificadas como produção, armazenamento e descarga de gás natural e de petróleo (em inglês Floating Production Storage and Offloading - FPSOs). Os combustíveis marítimos tradicionais também produzem emissões de óxido de enxofre (SOx), óxidos de azoto (NOx) e micropartículas e o impacto sobre o ambiente dos poluentes primários e secundários resultantes da combustão do fuelóleo pesado (HFO) tem contribui para a acidificação, eutrofização e formação de ozono (O3) fotoquímico (Bengtsson, 2011). Um efeito particularmente pernicioso na saúde das populações expostas é a mortalidade prematura relacionada com micropartículas inaláveis associadas com o aumento do cancro de pulmão e problemas cardiorrespiratórios (Corbett et al., 2007) e, embora os efeitos nocivos mais graves sejam particularmente sentidos nas zonas costeiras e em áreas próximas das atividades portuárias, estes efeitos também ocorrem no interior dos países devido às condições predominantes dos ventos (Corbett, Fischbeck and Pandis, 1999) incluindo efeitos transfronteiriços (Nore, 2011). Em Portugal e de acordo com o World Resources Institute, as emissões de CO2 com origem nos combustíveis marítimos cresceram 24,5%, entre 2003 e 2012, em linha com o crescimento mundial (de 26,8%) no mesmo período de dez anos (World Resources Institute, 2015). Nesta tese, para efeitos de monetarização das emissões produzidas pela frota mercante nacional serão utilizados os dados do Inventário Nacional de Emissões, dados de 2014, os quais revelam que, embora o contributo do sector para o registo nacional seja mínimo – devido nomeadamente à exiguidade da frota – o potencial de danos causados não é de todo despiciente. Técnicas para aumentar a eficiência energética e tecnologias de mitigação dos efeitos nocivos - scrubbers, (depuradores) e dispositivos catalíticos - têm sido desenvolvidas e implementadas -, no entanto, embora o seu contributo para a descarbonização do sector deva ser levado em conta, estas tecnologias não correspondem à alteração pretendida do paradigma energético e podem constituir um incentivo ao business-as-usual. Por outro lado, o recurso a combustíveis com menor conteúdo de enxofre como o diesel marítimo é contraproducente uma vez que as emissões dos motores a diesel foram recentemente classificadas como cancerígenas pelo Centro Internacional de Investigação do Cancro (Oeder et al, 2015). O que isto significa é que embora o diesel corresponda ao exigido futuramente pelo Regulamento Tier III emitido pela IMO, na realidade não respeita suficientemente as preocupações com a saúde humana. De qualquer modo as refinarias não teriam provavelmente capacidade suficiente de fornecer todo o diesel necessário para abastecer a frota mundial. Por outro lado, as medidas de redução de poluentes emitidas pela IMO poderão ver seus efeitos reduzidos pelo crescimento esperado da atividade marítima nas próximas décadas e são destinadas a ser adoptadas lentamente ao longo de um largo período de tempo e mostram um progresso muito lento no contexto de evitar um aumento de temperatura superior a 2ºC acima dos níveis pré-industriais (Gilbert, 2013; Bows-Larkin, 2014), daí a necessidade urgente de investir em novas tecnologias e em novos tipos de combustíveis.The objective of this Ph.D. thesis is to provide important inputs for the decarbonisation of marine transport and climate change mitigation policies concerning liquefied natural gas (LNG) as a substitute fuel. Real-world results show efficiency gains from LNG compared with traditional fossil fuels burned on-board vessel’s engines even when equipped with mitigation technologies. Yet, this is a necessary but not a sufficient condition to LNG be elected as a substitute fuel. For a fuel switch of such order of magnitude to occur within a major end-use sector, other requirements are to be fulfilled: the government intervention in the public interest, and, to justify such policy intervention, the degree of social acceptability. This is accomplished by developing a social cost-benefit analysis (SCBA) performed at a regional basis after the assessment of the trade-off between the provision level of the good and Portuguese nationals’ disposable income had been examined. SCBA attaches money prices - a metric of everything that everyone can recognise - to as many costs and benefits as possible in order to uniformly weigh the policy objectives. As a result, these prices reflect the value a society ascribe to the paradigm change enabling the decision maker to form an opinion about the net social welfare effects. Empirically, emissions from the Portuguese merchant fleet weighted by their contribution for the National Inventory were used to quantify and monetise externalities compared with benefits from LNG as a substitute marine fuel. Benefits from the policy implementation are those related with the reduction of negative externalities. Costs are those determined from the price nationals are hypothetically willing-to-pay for. Conclusions show that benefits are largely superior to the costs, so action must be taken instead of a doing nothing scenario. Apart from the social ex-ante evaluation, this thesis also imprints the first step for developing furthermore complete studies in this aspect and it can help fill policy makers’ knowledge gap to what concerns to strategic energy options vis-à-vis sustainability stakeholders engagement. Although it addresses Portuguese particularities, this methodology should be applied elsewhere

    Similar works