客轮MV Sea Change定于本月在旧金山湾进行处女航。但对于75名向北前往加州巴列霍的乘客来说，这将不是通常的长达一小时的旅程。客人们可能会注意到发动机是多么的安静，他们甚至可以喝到它排放的废气。
这是因为MV Sea Change是第一艘不是由普通柴油发动机驱动，而是完全由氢气驱动的商业渡轮。它唯一的排放物是纯水。
该项目是旧金山湾区水上紧急运输管理局在2035年前逐步淘汰柴油动力渡轮的任务的一部分。管理局执行董事谢默斯?墨菲(Seamus Murphy)表示:“我们希望成为这项技术发展的催化剂。”
低碳航运正在海事领域掀起波澜。例如，今年5月，Future Proof Shipping推出了一艘氢动力内陆集装箱船，每周在荷兰和比利时之间运输几次货物。该公司估计，这将使柴油发动机每年排放的二氧化碳减少2000吨。
更清洁的海洋运输和气候紧急情况的潜在好处是显而易见的。根据国际海事组织2020年发布的一项研究，航运业占全球温室气体排放总量的近3%。传统的发动机也会排放污染空气和水的微粒，而船只的噪音也会干扰海洋野生动物——例如，北大西洋露脊鲸就会受到慢性压力。
航运业已经在尝试减少燃料消耗，尽管是以非常温和的方式。20多艘商业货船使用风力来减少燃料的使用。但在全球海上航行的5万多艘商船中，这只占很小的比例，而且天气条件太不可预测、太不稳定，无法让运输完全靠风力推进。
一些柴油船使用空气润滑来减少海洋和船体之间的摩擦，方法是在平坦的船底上形成一层小气泡，从而适度减少燃料消耗和温室气体排放。
总部位于布鲁塞尔的智库Transport and Environment的可持续航运经理雅各布?阿姆斯特朗(Jacob Armstrong)表示，氢是最有希望用于脱碳航运的替代燃料之一，因为它重量轻，车辆可以在不加油的情况下行驶很长一段路。
根据国际清洁运输委员会(International Council on Clean Transportation)的数据，在中美之间最长的航运走廊上，近一半(43%)的航行可以由氢动力驱动，而无需增加任何燃料容量或额外的港口停靠。更重要的是，该航线上99%的航行都可以通过一些调整来提供氢燃料——要么用更多的氢燃料取代5%的货物空间，要么在途中增加一个港口加油。
也就是说，氢不是灵丹妙药。虽然可能没有有害的排放，但它的生产是能源密集型的，因为它目前主要来自化石燃料。还有更清洁的选择，比如“绿色”氢——通过电解从水中提取(或通过水分子分离可再生能源的电力)——但这还没有被广泛使用。
此外，储存氢也是一个挑战。需要高压容器将其作为气体储存;如果是液态，氢需要极低的(低温)温度，因为它的沸点是-252.8摄氏度(-423华氏度)。美国氢燃料电池开发商HyPoint和油箱制造商Gloyer-Taylor实验室正在设计一种轻便而坚固的油箱，用于航空和航运。挪威海洋服务公司(Marine Service Noord)也设计了可用于加压储氢系统的双壁管道。
对于较短的距离，电气化可能会比氢更主流，特别是随着电池变得更小，价格下降。“在短程航运领域，我认为电池渡轮将在未来5到10年内占据主导地位，”丹麦马斯塔尔海军学院(Marstal naval academy)高级讲师、资深水手亨里克?哈格巴斯?米克尔森(Henrik Hagbarth Mikkelsen)表示。
据Mikkelsen称，仅在欧洲，就有696艘渡轮在开放海域运营，航程不到22海里(41公里)，这些渡轮很容易被电动船只取代。
挪威渡轮运营商Norled于2015年推出了第一艘电池驱动、螺旋桨驱动的客船，目前运营着约80艘电动渡轮。阿姆斯特朗表示:“挪威(在采用电动船只方面)拥有绝佳的政治环境……他们正在努力在未来10年内使大部分(渡轮)船队脱碳。”
他补充说，从2026年开始，所有访问联合国教科文组织世界遗产挪威峡湾的船只都必须是零排放的。“因此，传统上最落后的邮轮公司现在已经投资于电池和氢技术。这是国家的领导，这就是改变发生的方式。”
例如，维京游轮公司(Viking Cruises)正在设计氢动力船，而挪威海达路德公司(Hurtigruten)已经转向使用电池混合动力技术。
同样，在丹麦南部，一艘名为Ellen的全电动渡轮每天在?r?岛和阿尔斯岛之间行驶22海里，运送乘客和车辆。这艘船由Mikkelsen参与设计，充一次电行驶了51海里。
丹佛斯动力解决方案公司的总裁埃里克Alstr?m说:“与新型柴油渡轮相比，埃伦号的运营成本大约降低了24%……因为电动解决方案比传统的柴油系统更轻，更节能。”丹佛斯动力解决方案公司设计了埃伦号的部分部件。
渡轮在充电基础设施方面也比汽车有优势。Alstr?m认为，定期轮渡比公路旅行更容易管理。“我们确切地知道需要多少电力，所以在港口你可以计算你需要充电多长时间，这可以考虑到计划。”
然而，这确实需要投资地方充电基础设施，利用可再生电力资源——他表示，这“需要地方政府的勇气”。
制造电池的原材料的来源是衡量这项技术到底有多环保的一个重要考虑因素。阿姆斯特朗表示，在促进整个供应链的尽职调查方面，欧洲的立法“看起来不错”，尤其是在负责任地开采智利的锂和印尼的镍方面。
阿姆斯特朗表示，2050年的目标对于在全球推广清洁航运“绝对是现实的”。他解释说，欧洲正在推动这一转变。“一旦欧盟作为一个地区率先采取行动，我们将看到韩国、美国和日本紧随其后，这将产生多米诺骨牌效应。”
他补充说，近期的解决方案将需要各种技术的组合，例如，中型船舶将柴油和氢气混合使用。但潜在的收益是巨大的:“转向清洁燃料将对我们的健康和海洋生态系统的健康产生明显、明确的好处。”
