陳興榮
避免溫室效應逐年惡化的減碳訴求，促使綠色航運繼綠色港口之後，已亟受重視和大力倡行
溫室效應日益趨於惡化是不爭之事實，單從各地每年的年均溫或夏季各月的月均溫，皆較過往連年不斷升高，而整個地球的氣候暖化更可由每位民眾親身感受。由於溫室效應導致地球極地的冰層融化及海平面上升，尤令各沿岸地帶或島嶼地區的居民難以正常度日，媒體特將此等受害的島民稱喻為「氣候難民」。若干島國甚至已面臨遭到淹没之危虞，而開始計畫性的疏散其百姓至鄰近、面積廣大且又願意予以收容的國家去，部分位處南太平洋上的小島國如諾魯、東加、吐瓦魯和吉里巴斯等，即已陸續展開遷移島民至太平洋東南海隅的澳洲、紐西蘭或在其西邊海域的巴布亞紐幾內亞等的行動（註1）。
而若歸根究柢，以上現象又是肇因於排碳量的增加，而含有碳元素之氣體化合物累積於圍繞著地球的大氣層，連帶使得因為太陽照射和全球各業產生的熱氣，被阻擋於大氣層內難以順利的朝外排放所致。就此情勢，必須無分業界齊心投入於碳排放的減量，甫能阻止該一逐步嚴重的趨勢，航運業界自然無可置身事外。更足應令人省思者、即全球各國之間的貿易，有9成以上的比例是倚賴海運而為之，按能源專家的估量海運界若未能有效的控制碳排放，則迄2050年時航運所占全球碳排量之比例，將從2021年所占的2.9%，上升至占有17.0%之百分比，因此絕對不可置之不理或輕覷其危害性。
2021年10月下旬，在英國格拉斯哥（Glasgow）召開的「第26屆聯合國氣候峰會」（Conference of the Parties，COP），聯合國秘書長古特雷斯（Antonio Guterres）即曾於出席一項名為「全球永續交通會議」（Global Sustainable Transport Conference）上評論航運業的減排成效尚屬乏善，所有業者合計的總碳排量竟比德國全國為高。由於《巴黎協定》係將監管航運業碳排放的責任歸於全球航運最高管理機構、且為聯合國轄下部門的「國際海事組織」（International Maritime Organization，IMO），而按IMO於2018年提出的減排碳目標係以2008年為基準，並預定於2030年時將碳排放量較2008年所排放者減少40%的幅度，於2050年時再減為2008年時的50%。惟該步程卻與《巴黎協定》中所訂定2050年達成「零碳排」（Carbon Free，指讓各種溫室氣體或其他造成暖化效應的作為，藉由削減、移除碳化合物或是經由植樹造林俾可吸收碳成分的方式來予消除碳素，而可臻於氣候中和）的目標相差太遠，以致備遭聯合國秘書長及多個國際環保團體批評為猶需多方努力。
久來，IMO始終在航運界擁有備受尊崇的位階和信譽，不過在控制碳排放的進展上卻屢遭轄下多個成員國或多個航運界的訾議，並於2021.10.26、即COP26會議召開之首日，由丹麥領軍且包括美國在內共計有14個國家挺身敦促IMO，應從速制定於2050年促成航運業「零碳排」的目標。基於此等由多國所聯合發出、力量頗為強勁的作為，諸多企業像是位居舉世電商事業鰲首之位的亞馬遜（Amazon）、家具業龍頭－－宜家（IKEA）及其他客戶群，皆公開表示至2040年將只委託已達成零碳排的船舶來運輸貨物。在航運業界方面自然亦應展現同等的氣勢，數家具宏大規模的航運公司像是馬士基（Maersk）、達飛海運（CMA-CGM）以及地中海航運（MSC）等，亦相繼允諾會於2050年達成淨零排碳之目標。此除了得密切響應保護地球的良旨並切符《巴黎協定》的規範以外，對事業亦有可減少繳納碳稅或碳費（carbon tax or carbon fee），從而降低支出的極大裨益（註2）。
在聯合國氣候峰會（COP26）甫告落幕未及2週，即有代表全球近乎8成的民營航運業巨擘，在「國際航運商會」（International Chamber of Shipping）出面召集下於2021年11月6日，同樣假蘇格蘭的格拉斯哥召開一場名為「塑造航運未來」的會議，且同係以如何達成減排碳為會議主旨。出席者當中便有人指出，面對當前電力車或油電混合車已經甚為普遍之下，船舶改用替代燃料或改以其他動力來驅動以減少排碳的技術，卻未能同步共進或並駕齊驅。但是，該一會議畢竟係屬跨國的民間組織集會而未掌握公權力，因此於會中作成的結論如碳排責任歸屬、碳交易或碳稅的執行等，僅得供聯合國下設的「國際海事組織」參酌，而未可按此據以匡衡各海運事業。
究竟採用碳交易或是課徵碳稅等的何種模式，方可更有效達成淨零排碳的目標，在該名為「塑造航運未來」的航商會議中，曾引起廣泛和熱切的討論。如名列全球前5大航運公司的地中海航運和赫伯羅德（Hapag-Lloyd），皆明確的認同採用碳交易和碳定價。彼等提議碳排放交易機制的策略必須先訂定溫室氣體之排放總量限制，接著將碳排放額度分配予擁有船舶的所有人或經營者，具有較佳減排碳成效的船舶所有人，不但可將碳排放量控制於所分配到的額度內，並可將節省下來的額度視如商品以出售予額度不足的航運公司，亦即係以自由市場的機制來達到管制溫室氣體總量之宏旨。
然而，日本海洋網聯船務（ONE）公司則認為，由於市場價格易有波動以致在實務上較難執行，因而主張採行費率統一之碳稅，其執行長尼克森（Jeremy Nixon）並強調碳稅將可成為現今的主流，課徵碳稅的作法則可讓當前較石化燃料貴上2～3倍左右的低碳、零碳燃料有良好的競爭力。再如馬士基航運事業中減碳計畫負責人－－克里斯蒂安森（Morten Bo Christiansen），便亟力倡行對高碳排之燃料課徵高額碳稅，如此方可促成全球航運業達成更明顯的減碳成果。否則，若干業者固然明瞭溫室效應的嚴重性，但是基於其營運利益卻仍寧願使用一般的石化燃料，而無意改用低碳或零碳燃料。克里斯蒂安森亦指岀，若是若採取碳定價機制，則出口導向國家往往會擔心因為航運成本提高，從而衝擊到供應鏈和經濟。
無可諱言者，美國在此一領域上的態度，對於整個國際航運界在減碳上的推展，當有舉足輕重的影響。美國氣候特使－－凱瑞（John Kerry，之前曾與小布希競選總統惟告失利）雖然承諾，美國將會與IMO的會員國共同合作以達成2050年航運零碳的目標，惟應如何合作以奏功則是尚待研議的極重要過程。《標普全球普氏能源資訊》報導指出，課徵碳稅的主張曾獲得不少業界的支持，但是增稅的作法卻不易獲得美國政府和民眾的認可，而碳交易則較可符合美國社會樂於追求自由市場及自由貿易的情境。
隸屬於聯合國的IMO擁有170個會員國，在意見紛云、莫衷一是之下，仍需克服萬難而就排碳責任和究係採行碳稅／碳交易費制定劃一的國際標準，俾可於2050年達到淨零碳排之目標。由於歐盟已建立有CBAM、ETS諸機制，其旨義和優點當可被IMO列為酌參。在程序的進行上，當係由IMO下設的「海洋環境保護委員會」（MEPC）提出方案，再由秘書處提交大會以供審慎討論和議決。
長期以來，一直關注於此的國際海事組織，每年皆會由轄下的海洋環境保護委員會舉辦會議以商討對策。惟由於時程已告緊迫而未可再予拖延未決，並在自身會員國暨各界的不斷催促下，國際海事組織將於近期作成重要的宣示並敦請各會員國完成相關立法，絕對不可輕忽肆意排碳對惡化溫室效應造成的危害，更重要者乃各國政府、民眾對此尤應體認和重視。就全球的國家或地區以比論，向來被認為文明程度最高的歐盟在此一領域實係引領天下之先，並且已經對碳排放訂有足可讓其他國家引為借鏡的規範。
歐洲議會復於2022年6月，通過一項將航運業納入碳排放交易機制的議案。雖然該一訂有日出條款的決議案，尚需等待多數成員國的同意方能正式生效，但可顯見海運業的減碳，勢將成為日後交通領域落實此一要旨之重要關鍵。航運業者則呼籲，應將在碳排放交易機制中徵收得到的款項，重新投入在海運減碳的工作上，包括用以協助低碳甚至零碳燃料的產製與供應。
綠色航運的特點與效益
繼2021年召開的COP26聯合國氣候峰會後，在翌（2022）年舉行的COP27會議上所提報的一份2022年《綠色航運走廊年度報告》（Annual Progress Report on Green Shipping Corridor）載明，在2025年時全球至少應有6條零碳排的海上航線，該等航線被稱作「綠色航道」（green channel）、「綠色航線」（green route）或「綠色走廊」（green corridors，註3）。此份報告並就綠色航道訂有數項具體目標，其中之一為應在2030年將5%的海運燃料轉換為零碳燃料，並可在全球20個以上的港口為至少200艘船舶供應零碳燃料，報告並涉及有航運部門的20多項措施和110家航運界的相關利益者，COP亦將轉請於航運業者在爾後各年詳明記錄其航行於綠色走廊的各種實況。
綠色航運走廊是指大型港口之間的海上航線，其之推展對於促進航運界邁向溫室氣體零排放，具有極大效用。迄2022年底，已有24個國家挺身支持建置綠色航運走廊，繼之當有更多的國家就此表示認同。雖然該綠色走廊方案猶告推出未久，惟透過擇於航線上從事商業模式之部署，確實已經發揮相當重要的作用。《全球海事論壇》（Global Maritime Forum）減碳項目總監Jesse Fahnestock指出，「綠色航運走廊年度報告旨在為未來的行動建立基線……，隨著過程的逐步實施，這份報告確實具有催化減碳的關鍵效用」。
自「綠色港口」已逐漸於世界上多個國際港推動實施後，「綠色航運」是另一亟受矚目的進展，試想一艘滿載貨物（櫃）的巨輪航行於大海上，其效益可相當於數千乃至逾萬輛貨櫃車同時行駛於公路上。單以一艘運載6,000TEU的貨櫃船為例，假如係以每小時20浬左右的節能速度以行進，船艙亦裝設有用以回收廢氣存留熱能之裝置而可提高動力系統的熱效率，每天耗用的油料仍將高達百餘噸。隨著海運貿易的擴展，船舶在溫室氣體的排放量上必將逐年俱增，使得溫室效應愈益明顯，如何降低海運所排放的廢氣以維護海洋環境生態，已是國際航運無可免除之責任。此等形體龐然的船舶倘能在航行時改善節能與減碳，當可展現莫大的環保功能，這正是「綠色航運」於邇來極受海運航貿等業界關注之因由，而船舶在綠色航運機制下所規劃並航行的路線則又稱為「綠色航道」。
船舶從建造起始的設計規劃即應考量納入環保、節能諸因素，特別是由於船舶常係可使用逾20年之長，故應考量撙節油耗、減少排碳所能帶予業者的經營效益，而且在整條航線上則應防止對環境的衝擊，特別是在接近港口的位置尤應避免造成污染。在技術的層面上，欲降低船舶的能源消耗和減少廢氣之排放，不僅在建造新船之際應採行輕量化和低阻力的船型設計，並將船舶的動力裝置改為無需使用傳統石化燃油之類型，而且允宜裝設高效率運轉機具和廢熱回收裝置。另之，現行已有多項攸關船用綠能的先導型設計，得令航舶朝向綠化節能的目標以邁進。
船舶之選用合適燃料，是讓航運得以標舉綠色光環之首要因由，而改用天然氣則是航運業者最常思及並採行之作法。以液化天然氣為燃料的船舶引擎，因可完全燃燒之緣故遂可顯著減輕COx化合物的排放，並在船隻船以低速行進時得使NOx、SOx等物大幅減量。因為多項國際公約對於溫室氣體排放的限制已益趨嚴格，使得業者更常選用以液化天然氣（LNG）為燃料的船用動力引擎來改善船舶的碳排放，此既得立竿見影般的收得減碳成效，且可於日後節省碳稅或碳交易費用之支出。當然，船舶替代性燃料並不以液化天然氣為限，另如甲醇、氫、氨或核能燃料……亦皆得以派上用場，還有使用燃料電池或藉由裝設風帆、似如「復古式」的作法，以期減少油耗、增進能源效率。只是，在得以普遍、方便的供應下，LNG係被航運業者視為最佳的替代燃料，不少新近建造的大型貨櫃船即是以LNG為燃料以產生動力。
前述應用燃料電池來驅動船舶的作法，早在2010年便曾由一艘名為「零排放號」（Zemships，乃Zero emission ships的縮寫）的小型客船首被推出於世，係以2具50千瓦的燃料電池驅動電動機，再推進船舶以航行同時提供船上的電力需求，這艘客船計可搭載百名旅客，並且是在德國漢堡附近的一座Alster湖之2處碼頭梭行航駛；而使用風帆來協助拉動的貨輪「白鯨天帆號」（Beluga Sky-Sail），所採行節約主機耗能的作法，則是於2007年12月15日在德國漢堡下水首航，當時造價為50萬歐元，是利用電腦控制系統好讓裝設於船上的巨型風帆可在100～300公尺之高度升降，並可變換角度以應用強勁的風力來拉曳船體向前行進從而減少20～35%的油耗。從以上事例，當可明悉德國等歐洲國家對於綠色航運的重視，和實地投入且極豐碩的研發成果（註4）。
依據航運學者之闡示，綠色航運不僅是於營運時應當思及航運效益和環境保護並重，亦應著眼於將現代科學技術運用到港口船舶以及日常的營運管理，使航運業務可恆長發展，美好的環境亦可長遠保持。船舶的航線、裝卸貨物（櫃）俱宜妥善規劃，俾減少船隻等待入港泊靠的時間，以及適時配合氣象預測以修正航路，使可有助於綠化航線的推展。再者，在船舶屆臨除役而需報廢拆解時，亦宜考量以低耗能途徑為之，並且採取可防止造成港口鄰近水域汙染的方式來施作，同時儘求回收零件、物料以供重再利用，此等俱是綠色航運的範疇。
船舶內消耗燃油的主要設備，計有泛稱船用引擎的推進主機和發電機等，主機係驅動螺旋槳再用以推進船舶，發電機發出的電力則用以供應船上的各種用電，平日皆必須有適當的維護保養，方可維持此等設備的運轉和保持能源效率，減少耗油和排放廢氣。依照造船之理論，船舶主機的功率正比於航速的3次方、螺旋槳產生的扭矩則正比於航速的平方，所以若航速按全速作減半，推進功率與扭矩將各可減降為原來的8分之1與4分之1，耗油率又隨扭矩之減少而成比例的下降，此對節省燃油具有良好的效益，但是航行時間和人力成本卻會倍增。
因而，最適切的作法是必先善用船舶位置監控和導航服務技術，並妥適配合水文、海況和海洋氣象資料，規劃出最適當的航路、航程和航速以減少船舶的耗油，而可一如預期般的準時到港，兼固與航行時間息息相關的人力成本（註5）。另如船舶於入港靠岸後，即宜改用岸電供應系統提供的電力，而不宜再啟動引擎來自行發電，使能大舉減少對港口及港埠所在城市的空氣汙染。
綠色航運或綠色航道的順利推展，有甚大的部分係植基於船舶本身的節能減碳，爰可成就此一理想。除了上述的控制航程與航速、選用合宜燃料，以避免無謂的耗能或防止產生多碳型廢氣之外，船體外部的維護保養乃不可輕忽的要務。蓋船舶航行於海上日久，不免會有海生物逐漸附著於船體表面之情形，而致航行時增加船舶的阻力從而增加油耗。職是之故，應定期就船舶俥葉以及船體善予髹漆，並適時施行水下清潔磨光工程，以期降低航行阻力、減少航行時的燃油消耗。
（待續）
附註
1、然而，巴布亞紐幾內亞自身亦有氣候難民，因為氣候變遷導致海平面上升已使其一座名為Cataret的小島，近乎全遭到淹沒。印尼較未明顯表達出接納南太平洋諸島國「氣候難民」之意願，而且距離各島國較遠，因而上述的島民鮮有遷徙至印尼者，倘按其意願自然是以願遷移至紐澳2國為最多。
2、在歐盟決議於2023逐步施行「碳邊境調整機制」（Carbon Border Adjustment Mechanism，CBAM）後，舉凡出口至歐盟的特定產品，原製造商皆必須與歐盟廠商承擔同樣的減碳成本。踵繼歐盟之後，美國亦將跟進推出《清潔競爭法案》（Clean Competition Act，CCA）以徵收碳費，此等作為顯示減碳必將成為企業的要務。依據歐盟行將採行的CBAM，受管制的高碳排產業製品，必須取得CBAM憑證（CBAM certificates）後，產品才能進入歐盟。一旦生產地的「碳定價」（碳稅、碳費或被認可的碳交易制度之碳價等）低於歐盟「碳排放交易系統」（Emissions Trading System，ETS）中的碳價，則貨物進口至歐盟關稅區必得付費購買CBAM憑證，故而CBAM爰又被稱為是「碳關稅」。ETS則涵蓋電力生產商、鋼鐵、水泥、煉油廠與有機化學等產業，這些產業被分配有固定的碳權免費配額，歐盟預計從2026年開始逐步取消這項保護措施。
2023年間，已不乏有航運業者認同開徵碳稅之作法，以減少零碳、寡碳燃料和石化燃料的價差，收入則希能用於改善港埠建設以及和擴增供應氫能和氨能等燃料所需的各種基礎建設上，並激勵所有航運業投資於低碳科技。
3、2022年內，已有200家關連性企業允諾在2030年前踐履零碳船舶，以及燃料的規模化暨商業化。另又有22國簽署了《克萊德班克宣言》（Clydebank Declaration，Clydebank是位於不列顛蘇格蘭西鄧巴頓郡的一座城鎮），係響應《綠色航運走廊年度報告》中所提到應在2025年前成立6條以上的綠色航線。這些路線又將從美國橫跨太平洋而至東亞的中國大陸、南亞的印度和西亞的沙烏地阿拉伯，既涵蓋有深海航線同時冀盼嗣後繼續增加綠色航線。
另則亦有一個由來自海事、能源、基礎設施和金融行業的利益相關者，於稍早時期組成有新告問世之國際社群「零排放聯盟」（Alliance for Net Zero Emission），是全球海事論壇和世界經濟論壇之間的夥伴，其訴求目標之一是迄2030年時應使所有在深海貿易航線上航行的船舶達成零碳排放。台北市海運承攬運送公會便曾於2022年12月7日，舉行有「航運ESG淨零碳排」研討會，聚焦海運企業如何以綠色航道連結全球與永續經營。
ESG的3個英文字母分別代表是環境保護（E，environment）、社會責任（S，social）和公司治理（G，governance），聯合國「全球契約組織」（UN Global Compact）於2004年首次提出ESG的概念，被視為是評估一間企業經營成效的指標。
4、燃料電池不致於造成海洋汙染且得安靜運轉，然而可供作商品化規模的燃料電池，畢竟仍與海運所需的大額功率有段不小的差距，迄今科學家仍積極努力以期在大功率燃料電池之研發上得有進展，而能愈有益於船運的節能減碳。歐盟內由德國、挪威所推動的商船燃料電池先導型計畫，早於2009年12月即在北海地區就實際船體「維京仕女號」（Viking Lady）完成安裝與測試，總發電裝置容量是320 KW，係採用以液態天然氣作為燃料的高溫「溶融碳酸鹽燃料電池」（molten carbonate fuel cell，MCFC），並藉由實測以掌握燃料電池安裝在船舶上的適用性和運轉效能。
根據在1995年12月創設於德國不萊梅的「白鯨船運公司」（Beluga Shipping）所發布之資料，當順風航行之際船舶甫升起風帆時即可節省約20%的燃料，隨著風帆面積從160平方公尺開展至320平方公尺，節能效果亦跟著增加，最高可及於35%。此外，若干在陸地上業已相當成熟的綠能科技亦得轉移至船舶上，例如可將船上的照明系統換置為LED照明系統，俾船舶更具綠能航運的功效，另如機艙泵送系統改採用變頻（frequency conversion）節能技術，皆得提升船舶的環保節能成效。
5、然而，船舶降低航速卻又會導致引擎於運轉時空氣供應不足的狀況，此時整個動力系統必須隨之調整如降低「排氣渦輪增壓機」（exhaust turbocharger）的轉速，同時啟動輔助進氣的「鼓風機」（blower），使動力主機在轉速調降的情況下亦可充分進氣，使燃料得完全燃燒。
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