A estrada à frente para combustíveis de baixo carbono

Eletrificação está transformando transporte , transformar automóveis e caminhões leves que consomem gás em um modo limpo de obter do ponto A a B., mas os veículos movidos a energia elétrica são apenas parte da resposta se o setor de transporte for para obter emissões líquidas de zero até 2050. Para áreas em que a eletrificação não é uma opção realista-especialmente os setores de abate.

entre biocombustíveis, combustíveis de potência para X que dependem de Hidrogênio verde e combustíveis que dependem do hidrogênio azul feito de gás natural, esperamos que um mercado global de US $ 40 a US $ 50 bilhões em combustíveis de baixo carbono se concretize até 2030, impulsionado pelos primeiros adotantes dispostos a pagar um prêmio para atender às pressões de descarbonização e se beneficiar de incentivos regulatórios. ¹ 1 Assume uma meta de aquecimento global de 2 graus acima dos níveis pré -industriais, conforme estabelecido pelo Acordo de Paris. Para aproveitar uma fatia desse mercado, os jogadores precisam agir agora para garantir o acesso a recursos, identificar e desenvolver novas oportunidades de negócios e obter uma posição favorável na cadeia de valor. A restrição dessas emissões é um enorme desafio; Desde 1990, as emissões de transporte na União Europeia pioraram, mesmo quando o desempenho de outros setores econômicos melhorou. E, apesar dos esforços crescentes dos reguladores para promovê-los, as alternativas de combustíveis fósseis atualmente representam apenas 4% a 5% do consumo de combustível de transporte em todo o mundo. Os navios de aeronaves e marítimos requerem combustíveis com alta densidade de energia - fusos que produzem uma grande quantidade de energia por unidade de volume - que para a maioria das aplicações descartou o uso da energia elétrica em favor de combustíveis fósseis. E em transporte rodoviário pesado, o custo de uma nova infraestrutura de carregamento, limites para a faixa de veículos e o tempo excessivo de carregamento foram os principais pontos de aderência para veículos elétricos. (Consulte “Fatos sobre combustíveis”.) O hidrogênio pode ser usado como combustível por conta própria, mas os combustíveis formados combinando -o com outras moléculas têm uma densidade de energia mais alta e podem ser mais facilmente transportados e armazenados. Além disso, algumas dessas variantes são intercambiáveis ​​com combustíveis fósseis; Como resultado, eles podem ser misturados com combustíveis fósseis para reduzir as emissões gerais ou podem substituir completamente os combustíveis fósseis, sem exigir alterações caras para os motores de combustão interna existentes, sistemas de combustível de veículos ou redes de distribuição de combustível. Os combustíveis de baixo carbono vêm em várias formas diferentes. Além dos biocombustíveis, várias tecnologias principais dependem de hidrogênio. Aqui estão os principais exemplos:

A Sector Searching for Solutions

Transportation accounts for about 16% of global CO₂ equivalent emissions, with only industry and power generation being bigger polluters. Curbing these emissions is a huge challenge; since 1990, transportation emissions in the European Union have worsened even as the performance of other economic sectors has improved. And despite increasing efforts from regulators to promote them, fossil-fuel alternatives currently make up just 4% to 5% of transport fuel consumption worldwide.

Several factors are behind transportation’s poor emissions record. Aircraft and maritime vessels require fuels with a high energy density—fuels that produce a large amount of energy per unit volume—which for most applications has ruled out the use of electric power in favor of fossil fuels. And in heavy road transportation, the cost of new charging infrastructure, limits on vehicle range, and excessive charging time have been major sticking points for electric vehicles.

Low-carbon fuels—in particular, biofuels and fuels based on blue and green hydrogen—offer a variety of potential solutions to these challenges. (See “Facts on Fuels.”) Hydrogen can be used as a fuel on its own, but fuels formed by combining it with other molecules have a higher energy density and can be more easily transported and stored. Additionally, some of these variants are interchangeable with fossil fuels; as a result, they can be blended with fossil fuels to reduce overall emissions or they can replace fossil fuels entirely, without requiring expensive changes to existing internal combustion engines, vehicle fuel systems, or fuel distribution networks.

Com essas vantagens, vêm algumas limitações. Hoje, os combustíveis de baixo carbono são mais caros que os combustíveis fósseis e muito menos eficientes em termos de energia que a eletrificação direta baseada em bateria, fatores que determinarão como eles serão usados ​​nos próximos anos. (Consulte “Uma colcha de retalhos de aplicações futuras”.) Custos de produção mais baixos impulsionados por melhorias de eficiência, escala e políticas e incentivos favoráveis-incluindo um imposto sobre carbono-são um pré-requisito se opções de baixo carbono forem para competir contra fósseis com fósseis. Ainda assim, acreditamos que o boom de energia renovável combinado com incentivos regulatórios (que juntos podem ajudar os jogadores a deriscos e escalar tecnologias de combustível) reduzirão o custo da produção de hidrogênio e tornarão esses combustíveis competitivos no início da próxima década. Embora a eletrificação seja de longe

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A Patchwork of Future Applications

While electrification will be by far A tecnologia dominante de descarbonização Para carros de passageiros e veículos leves no futuro, esperamos que os combustíveis de baixo carbono sejam uma parte essencial da mistura em outras áreas de transporte. (Veja a exposição abaixo.)

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O transporte rodoviário pesado. Mas a adoção de caminhões elétricos de bateria dependerá de subsídios governamentais que atendem ao custo da construção de infraestrutura de cobrança em áreas amplas e de avanços nas baterias que permitirão que os veículos comerciais viajem mais longe por uma única cobrança. Dados esses desafios, esperamos hidrogênio verde e azul-bem como biocombustíveis como biodiesel-para ganhar participação de mercado significativa até 2030. For heavy road segments, the race between battery and hydrogen power is difficult to call. But adoption of battery electric trucks will depend on government subsidies meeting the cost of building charging infrastructure across wide areas and on advances in batteries that will allow commercial vehicles to travel farther on a single charge. Given these challenges, we expect green and blue hydrogen—as well as biofuels such as biodiesel—to gain significant market share by 2030.

Aviação. (As baterias elétricas podem ser usadas para aviões mais leves, que geralmente são destinados a distâncias mais curtas.) Esperamos que os biocombustíveis sejam uma solução importante a curto prazo e nos tornem uma das tecnologias dominantes nas próximas décadas. No entanto, o e-amboseno deve emergir como uma alternativa viável como o custo da CO Biofuels and e-kerosene are the only alternatives to traditional jet fuel that have the energy density required to power commercial aircraft. (Electric batteries could be used for lighter planes, which are generally intended for shorter distances.) We expect biofuels to be an important near-term solution and to become one of the dominant technologies in the coming decades. However, e-kerosene should emerge as a viable alternative as the cost of sustainable CO ₂ diminui e quando os biocombustíveis começam a enfrentar restrições de disponibilidade de matéria-prima. Biocombustíveis e e-aboseno podem usar a infraestrutura de combustível fóssil existente. O gás natural e o gás natural liquefeito, que emitem menos co

Maritime. Like aircraft, ships also need their fuels to have a high energy density—making biofuels and low-carbon ammonia and methanol clear favorites as both near-term and longer-term solutions. Natural gas and liquefied natural gas, which emit less CO ₂ do que outros combustíveis fósseis, também serão soluções de curto prazo. Os navios marítimos alimentados pelo e-metanol entrarão em serviço nos próximos anos; As qualidades e a compatibilidade do combustível com as redes de distribuição existentes o tornam uma alternativa atraente aos combustíveis fósseis. A longo prazo, no entanto, é provável que a amônia de baixo carbono se torne um dos combustíveis dominantes, porque sua produção não requer coes sustentáveis ​​abundantes e caros ₂. O crescimento dos volumes de amônia de baixo carbono será impulsionado pelo ritmo no qual novas tecnologias de motores são implementadas em frotas comerciais.

Como construir um futuro de baixo carbono

À medida que o apetite por combustíveis de baixo carbono cresce, os hubs de produção global surgirão em países com abundante energia solar ou eólica, como a Austrália, o Chile e o Oriente Médio e as regiões com acesso a gases naturais baratos, como o meio-dia. Já estamos vendo projetos de poder para X com uma capacidade de geração de 10 gigawatts e acima em várias dessas regiões.

Para combustíveis complexos, como metanol e hidrocarbonetos, a competitividade de custos dependerá da capacidade dos produtores de obter co ₂ de fontes biogênicas (por exemplo, utilizando as tecnologias de captura de carbono com captura de biomassa) ou diretamente as tecnologias de captura de biomassa). A matéria -prima biogênica suficiente está disponível no curto prazo, mas a escassez provavelmente surgirá à medida que a demanda cresce. Como resultado, a longo prazo, esperamos COP Sustainable ₂ precisará principalmente ser adquirido usando o DAC. Os custos da tecnologia terão que cair primeiro, no entanto. No entanto, devido aos custos significativos de transporte do hidrogênio, os produtores de baixo custo estão convertendo hidrogênio em amônia de baixo carbono, abordando 15% a 25% das aplicações e demanda globais no curto prazo. (Consulte a exposição.)

Today, blue hydrogen and fuels that are made out of it are becoming increasingly cost competitive with fossil alternatives, driven by the low cost of natural gas and emerging carbon pricing mechanisms. However, because of hydrogen’s significant transportation costs, low-cost producers are converting hydrogen into low-carbon ammonia, addressing 15% to 25% of global applications and demand in the short term. (See the exhibit.)

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Outros dois fatores são essenciais para a criação de um mercado de combustíveis de baixo caricão global. Veja como eles estão sendo exibidos:

• Escolha do cliente. Por exemplo, o grupo de navegação dinamarquês Maersk planeja operar oito navios alimentados por metanol a partir do primeiro trimestre de 2024. Isso pode ser interpretado como um movimento estratégico para garantir uma posição precoce na cadeia de valor, testando diferentes caminhos para descarbonizar seu próprio consumo de combustível. Mas a medida também tem valor do ponto de vista de marketing, pois pode beneficiar o posicionamento da empresa com os clientes e as relações dos funcionários. Na União Europeia, a Diretiva de Energia Renovável proposta III terá como alvo uma redução de 13% na intensidade de emissões dos combustíveis de transporte até 2030 e estabelecerá alvos específicos para o uso de biocombustíveis e potência para X. Isso aumentará a pressão sobre as empresas europeias para fazer a transição de combustíveis fósseis para alternativas mais limpas. Nos EUA, os formuladores de políticas estão implementando cada vez mais sistemas de crédito e financiando projetos piloto para reduzir os riscos de escala. Mais de 40 países desenvolveram um roteiro de hidrogênio, criando as fundações para regulamentos e subsídios específicos. Eles precisarão ter uma visão de como o novo cenário provavelmente se desenvolverá nas próximas décadas e decidir que impacto os combustíveis emergentes terão em seus principais negócios. Alguns jogadores podem optar por esperar por uma maior penetração de Some fuel users are already early adopters of low-carbon fuels. For example, Danish shipping group Maersk plans to operate eight methanol-fueled vessels starting in the first quarter of 2024. This can be interpreted as a strategic move to ensure an early position in the value chain by testing different pathways for decarbonizing its own fuel consumption. But the move also has value from a marketing standpoint, as it may benefit the company’s positioning with customers and employee relations.
• Regulation. Policymakers worldwide are accelerating actions to curb greenhouse gas emissions. In the European Union, the proposed Renewable Energy Directive III will target a 13% reduction in the emissions intensity of transportation fuels by 2030 and set specific targets for biofuel and power-to-X fuel usage. This will increase the pressure on European companies to transition from fossil fuels to cleaner alternatives. In the US, policymakers are increasingly implementing credit systems and funding pilot projects to reduce scaling risks. Over 40 countries have developed a hydrogen roadmap, creating the foundations for specific regulations and subsidies.

What Should Market Participants Do Now?

To play in the low-carbon fuels market, companies first need to weigh the risks and benefits ahead. They will need to take a view on how the new landscape is likely to develop in the coming decades and decide what impact emerging fuels will have on their core businesses. Some players may opt to wait for greater penetration of Renováveis ​​em larga escala ou para tecnologias de geração e eletrolisos mais eficientes para reduzir os custos de produção de combustível.

Companies that choose to seize the opportunities available today will need to take different steps depending on their position in the value chain and target market.

Power producers. Um número crescente de serviços públicos e produtores independentes de energia está criando parcerias com provedores de tecnologia e clientes para compartilhar o risco de desenvolver combustíveis de potência para X. Antes de escolher quando e como jogar, eles devem fazer o seguinte:

• Decida a velocidade da descarbonização de seus próprios ativos de produção de energia e apostas de tecnologia de baixo carbono associadas. Renováveis ​​de baixo custo, como o Oriente Médio e a Austrália. 
• Secure competitive access to cheap renewables, thereby avoiding a value chain squeeze from other players.
• Evaluate their own geographical footprint in order to maximize power generation from regions with low-cost renewables, such as the Middle East and Australia. 
• Considere como usar combustíveis de baixo carbono para proteger o risco de maiores flutuações de preços de eletricidade em seus próprios ativos e produtos. 

Produtores integrados de petróleo e gás. Existem várias considerações que afetam quando e como jogar. Os produtores de petróleo e gás devem: As with power producers, oil and gas players are assessing their positioning in low-carbon fuels and creating ecosystems that support supply chain development. There are several considerations impacting when and how to play. Oil and gas producers should:

• decidir sobre a velocidade de descarbonização de seus próprios ativos de produção e a implantação de apostas tecnológicas de baixo carbono.
• Considere garantir o acesso competitivo a gás natural e recursos renováveis ​​(como terras com condições solares ou de vento favoráveis), CO Sustentável ₂ e CO _{2 || 3817} storage capacity; these will provide key advantages as the market develops.
• Secure early offtake to their low-carbon production, leveraging their current customer base.

Refineries. As low-carbon fuel consumption grows, refineries will face reduced demand for fossil fuels. This will likely cause them to place bigger bets in other areas, such as petrochemicals, or to switch to using renewable feedstock such as animal fats, plant oils, and used cooking oil for refined low-carbon fuels—provided they can secure volumes at a reasonable price. Refineries therefore need to:

• Decida o melhor uso para cada um de seus sites para evitar ativos presos. Recuperação e aumento da capacidade de reforma do metano a vapor) e rede de distribuição.
• Secure early offtake to their low-carbon production, leveraging their current customer base.
• Exploit their stronger value chain position, relative to other players, in producing low-carbon liquid fuels while harvesting synergies from their asset base (through heat recovery and increased steam methane reforming capacity) and distribution network.

OEMs de produção de combustível. Esses recursos permitirão que os jogadores participem dos principais projetos de síntese de eletrolisadores e combustíveis. Os OEMs de produção devem, portanto,: For providers of production technologies, the ability to act as system integrators, using strong digital and asset rightsizing skills, will provide a key competitive advantage. These capabilities will enable players to participate in leading electrolyzer and fuel synthesis projects. Production OEMs should therefore:

• Criar projeções de mercado para produção de combustível de baixo carbono centralizada e descentralizada e ajustar seus planos de P&D e entrada no mercado, de acordo com essas previsões.  
• Crie acesso às melhores plataformas de tecnologia da categoria; Por exemplo, ao assumir riscos técnicos competitivos em projetos de tecnologia. A trajetória da tecnologia de bateria elétrica, pois isso terá uma grande influência sobre seu sucesso. Esses OEMs precisam:
• Establish a focus on operations and maintenance, since future low-carbon plant owners, such as utilities, will lack skills in complex synthesis-based processes and yield optimization.

Engine and fuel-cell OEMs. Companies developing fuel cells and engines that use low-carbon fuels will need to closely monitor the trajectory of electric battery technology, as this will have a huge bearing on their success. These OEMs need to:

• Selecione apostas em aplicações de combustível de baixo carbono com base nas perspectivas atuais para tecnologias de motor e motor de combustível duplo, mas estejam preparadas para proteger seus planos de pesquisa e desenvolvimento e produtos, buscando várias opções.  
• Formulam uma visão clara sobre a regulamentação em evolução em áreas como a mistura de combustível e revise seus planos de acordo.  
• Desenvolva modelos de negócios que reduzem os riscos do motor e das células de combustível para os proprietários de frotas em veículos adaptados e novos.  

Proprietários e operadores de frotas. Portanto, os proprietários de frotas precisam: Fleet owners and operators play a vital role in reducing risks arising from maturing and scaling the supply of low-carbon fuels through off-take agreements and partnerships. Fleet owners therefore need to:

• Decida a velocidade de seus planos de transformação da frota, dadas possíveis mudanças nas tecnologias e regulamentos que afetam a disponibilidade e a competitividade de custos de combustíveis fósseis, combustíveis de baixo carbono e opções elétricas. Volumes. Com o tempo, a paisagem mudará, com alguns combustíveis desempenhando um importante papel de curto prazo e outros se tornando a opção dominante de longo prazo, dependendo do setor de transporte. No entanto, os jogadores que desejam garantir uma posição atraente e competitiva na cadeia de valor de baixo carbono não podem esperar. Eles precisam olhar para o futuro e tomar decisões estratégicas hoje sobre quando e como participar. Esben Hegnsholt
• Consider expanding their position in the value chain, via backward integration, to secure competitively priced low-carbon fuel volumes.
• Select a balance of short-duration versus long-duration offtake commitments based on likely future changes in fuel prices and subsidies.

While low-carbon fuel technology is still largely nascent, we expect a sizeable market in transportation fuels to emerge this decade—faster than many observers are counting on. Over time, the landscape will change, with some fuels playing an important short-term role and others becoming the dominant long-term option depending on the transportation sector. However, players that want to secure an attractive and competitive position in the low-carbon fuels value chain cannot afford to wait. They need to look ahead and make strategic decisions today about when and how to participate.