二氧化碳运输的风险与机遇

碳捕获与封存（Carbon capture and storage，以下简称“CCS”）是一项历史悠久的技术，是达到快速脱碳目标的潜在重要解决方案，其重要性也得到了提升。碳运输不断发展，航运业的相关风险和机遇是什么？

传统上，CCS最常用于提高枯竭油藏的石油采收率。最近，对于能源、水泥和钢铁生产等难以减排的行业来说，它已成为一种必要的脱碳解决方案。航运也可以加入其中，因为船上的碳捕获很可能是必需的，因为零排放燃料不太可能实现国际海事组织2050年和中期目标所需的数量和价格。捕获的二氧化碳需要从捕获地点（无论是工业装置还是船上）运输到注入地点，在那里它将永久储存在地下或海底地质构造中。

存储规模与航运机遇

据估计，到2050年，全球CCS能力必须在目前水平的基础上增加120倍，达到每年至少42亿吨，才能使各国实现净零排放的承诺。虽然管道运输在二氧化碳供应有足够规模和稳定性的情况下提供更具成本效益的选择，但海上运输更适合长距离运输（约350公里），并且数量、来源和注入地点的灵活性更大。据估计，全球海上储存二氧化碳的能力在2000至13000亿吨之间。韩国、日本和北海等地区拥有海底储存地点和沿海排放，可能适合海运二氧化碳。如果船上碳捕获被广泛采用，将需要通过海运从临时港口运输到永久储存地点。

其中一个领先的CCS计划是挪威政府资助的长船项目。包括从奥斯陆峡湾地区的工业来源（水泥、化学品和能源）捕获二氧化碳，并从这些工业捕获地点将液态二氧化碳运送到陆上码头。从那里，二氧化碳将通过管道运输到北海的海底储存点。该公司最近签署了每年从荷兰（Yara Sluiskil）和丹麦（Orsted发电站）接收约120万吨二氧化碳的合同。北极光公司负责开发和运营该项目的二氧化碳运输和储存设施。第一阶段将于2024年投入运营，年储存能力高达150万吨二氧化碳。

二氧化碳船队规模有限

虽然从20世纪80年代末开始，二氧化碳就通过海上运输，但目前只有4艘二氧化碳船。所有这些船都由挪威公司Larvik Shipping运营，这些船舶在欧洲的短途航线上进行贸易，运送食品级二氧化碳。运载的数量并不多，最大的船只能运载3600立方米，大约1770吨。

据报道，全球共订购了5艘该类型船舶。中国大连造船厂正在为北极光项目建造三艘船，每艘7500立方米。Capital Gas Ship Management公司已经订购了两艘更大的2.2万立方米的二氧化碳运输船，也可以运输LPG和氨气。这些船正在韩国现代Mipo造船厂建造，预计在2025-2026年交付。由于他们没有具体的CCS项目需要完成，船舶的多用途意味着他们可以灵活地承担其他液化气体的运输。

二氧化碳运输的实际问题和风险

二氧化碳具有不同寻常的特性，因此成为一种具有挑战性的货物。它需要加压和制冷才能以液体形式运输。温度越高，所需的压力越高，反之亦然。就技术和成本而言，最有效的运输方式是压缩液体状态，接近所谓的“三相点”（-56.6摄氏度，5.18bar）。在这个温度和压力下，固体、液体和气体形式的二氧化碳在热力学平衡中共存。这带来了在操作过程中冻结的风险，因此更安全的操作可能需要更高的温度和压力。

用于CCS的大量二氧化碳运输将借鉴从液化石油气、液化天然气和少量食品级二氧化碳的运输中获得的知识，但也有实质性的差异。大量的天然气可能会在较低的压力下运输，相应地需要较低的温度。与食品级二氧化碳不同，工业排放的二氧化碳可能含有杂质，会引起并发症。减少污染的采样和测试方案尚未完全制定。游离水是一种不需要的杂质，能够产生操作和技术上的挑战，如水合物的形成和随后的堵塞。NOx，SOx和氧气形式的杂质对设备构成腐蚀风险。

蒸发（Boil-off）是另一个需要处理的问题。这发生在搬运过程中，以及运输过程中的运动和环境热。根据LNG运输船的数据，预计蒸发率将受到行驶距离、杂质水平和储罐压力的影响，为0.15%/天。蒸发可以通过再液化来管理，类似于液化天然气和液化石油气运输船。

尽管不可燃，但与二氧化碳泄漏相关的风险并非微不足道。政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change） 在2005年的一份报告指出，除了海水中可能形成水合物和冰外，如果不能迅速分散气态二氧化碳，可能会导致船员窒息，并导致船舶发动机停止运转。如果泄漏发生在港口，对当地居民的风险将是严重的。2008年，德国Mönchengladbach的一个灭火装置泄漏了大约15吨（8,200立方米）二氧化碳，导致107人中毒，19人住院。英国健康与安全执行局发现，船舶意外排放的危险距离可能高达400米。

潜在的损失和责任

水险保险人已经为二氧化碳运输提供了保险。但迄今为止，二氧化碳运输的有限性质和范围，意味着几乎没有直接的索赔数据来评估风险和定价。

二氧化碳的泄漏引起了几个问题。排放的二氧化碳将具有经济价值，可能与二氧化碳信用额或配额的市场价格挂钩；或由CCS项目通过合同指定。国有的CCS项目可能会产生与纯商业项目不同的风险状况。二氧化碳也可作为污染物处理，并处以相应的处罚或罚款，但不太可能像石油和其他非气体污染物那样需要清理费用。根据泄漏的性质和程度，也可能有人身伤害和财产损失索赔。

以前的二氧化碳货物杂质有可能造成船舶污染，也可能导致船舶设备腐蚀损坏索赔。对于任何追偿行动而言，可能难以确定污染的来源。

根据《国际海运危险货物规则》和《国际散装运输液化气体船舶结构和设备规则》（IGC规则），液态二氧化碳被列为危险货物。目前，根据欧盟的环境责任指令（ELD），如果在欧盟国家的领土管辖范围内发生二氧化碳运输造成的环境损害，船东将对其承担“严格责任制”。否则，责任由国家法规和侵权法管辖。船东限制责任的权利将受《1976年海事赔偿责任限制公约》（LLMC）管辖，LLMC可能包括也可能不包括所有环境索赔，这取决于各国对公约的具体解释。

如果《2010年国际海上运输有毒有害物质损害责任和赔偿公约议定书》（2010年HNS公约）如预期的那样在未来几年内生效，它将为散装二氧化碳的运输提供责任和赔偿框架。公约对船舶所有人规定了严格责任，而船舶所有人则有权根据船舶的大小限制责任。船东必须将保险责任限额达到该要求，并且在船东资不抵债的情况下，有权直接向保险公司索赔。公约建立起两层赔偿机制：第一层机制使用船舶所有人参加的强制保险进行赔偿，对保险没有覆盖的事故或不足以满足索赔，赔偿将由第二层的HNS基金支付，最高可达2.5亿特别提款权（约3.3亿美元），基金由收货人提供资金设立。