Livscykelperspektiv och ekonomiska styrmedel avgörande för sjöfartens klimatomställning

I studien Marine fuel choices and related life-cycle environmental impacts under global shipping policies har forskare vid Miljö- och energivetenskaper på Chalmers analyserat IMO:s förslag till nytt globalt klimatregelverk för sjöfarten. Studien publicerades nyligen i Nature Energy. Med hjälp av en global energisystemmodell har forskarna jämfört olika sätt att styra övergången till fossilfria fartygsbränslen.

Syftet var att undersöka hur olika styrmedel påverkar valet av framtida bränslen, både med och utan konkurrens om resurser från andra sektorer.

IMO:s Net-Zero Framework (NZF) består av två delar: en standard som begränsar klimatutsläppen från fartygsbränslen över hela deras livscykel och ett ekonomiskt styrmedel som innebär kostnader för fartyg som överskrider gränsvärdena.

Studien visar också att valet av framtida fartygsbränslen påverkas av klimatpolitiken även utanför sjöfartssektorn.

Om andra sektorer inte omfattas av lika långtgående klimatkrav visar studien att NZF i första hand styr sjöfarten mot biobränslen, eftersom dessa kan uppfylla regelverkets krav till relativt låg kostnad.

Men om världen samtidigt styr mot tvågradersmålet förändras bilden. Konkurrensen om biomassa och förnybar el ökar när flera sektorer behöver samma resurser. Då blir grön ammoniak, producerad med förnybar energi och bioenergi med koldioxidavskiljning och lagring (BECCS), det mest kostnadseffektiva bränslealternativet.

– IMO:s Net-Zero Framework är ett viktigt steg framåt för sjöfarten. Men vilka bränslen som blir attraktiva inom regelverket påverkas också av vad som händer utanför sjöfartssektorn – särskilt inom flyget och den tunga industrin. Det innebär att nationella och regionala klimatmål i de områden där fartyg trafikerar eller bunkrar bränsle också kommer att spela en viktig roll för omställningen till nya marina bränslen, säger Fayas Malik Kanchiralla, postdoktor vid Miljö- och energivetenskaper på Chalmers.

En avgift utan bränslestandard kan få motsatt effekt

Studien visar också att enbart ekonomiska styrmedel innebär en risk för att utsläpp flyttas mellan olika delar av systemet. Om en avgift införs utan en bränslestandard som omfattar hela bränslets livscykel blir grå ammoniak – producerad från fossil naturgas utan koldioxidavskiljning – det mest kostnadseffektiva alternativet för rederier.

Eftersom avgiften endast belastar utsläpp från fartygens avgaser lämnas de ofta betydande utsläppen från bränsleproduktionen utan kostnad. Klimatpåverkan flyttas därmed snarare än minskar.

I studien analyseras sex olika scenarier för hur klimatpolitiken kan utformas. De två scenarier som gav bäst resultat hade en gemensam nämnare: båda kombinerade ett ekonomiskt styrmedel med en standard för bränslets växthusgasintensitet.

Resultaten bekräftar att dessa två delar kompletterar varandra. Bränslestandarden säkerställer att utsläppen inte flyttas till andra delar av värdekedjan, medan det ekonomiska styrmedlet skapar incitament för rederier att följa regelverket.

Resultaten visar att utformningen av klimatpolitiken kan vara minst lika viktig som den tekniska utvecklingen – och att fel utformade regler riskerar att styra investeringar mot lösningar som inte ger de utsläppsminskningar som krävs.

– Enbart en ekonomisk styrmekanism räcker inte. Om man bara sätter ett pris på utsläppen från fartygens avgaser finns en risk att fossila bränslen med stora utsläpp i produktionsledet låses fast i systemet. Samtidigt genererar en bränslestandard utan ekonomiska styrmedel inga intäkter som kan användas för incitament eller en rättvis omställning. Våra resultat är tydliga: båda delarna behövs, och vi hoppas att ingen av dem tas bort i de kommande IMO-förhandlingarna, säger Fayas Malik Kanchiralla.

Livscykelperspektivet är viktigt även bortom klimatfrågan

När ett livscykelperspektiv inkluderas i bränslestandarden går studien längre än att enbart analysera växthusgasutsläpp. Med hjälp av framåtblickande livscykelanalyser bedöms även andra miljöeffekter som ofta förbises i dagens sjöfartspolitik, exempelvis markanvändning, resursförbrukning, övergödning, försurning och partikelföroreningar.

Eftersom ammoniak framstår som ett av de mest kostnadseffektiva bränslealternativen i många scenarier lyfter studien också fram risken för ökade utsläpp av kväveföreningar. Detta understryker behovet av skärpta luftkvalitetsregler parallellt med klimatpolitiken.

Även en ökad användning av biobränslen innebär risker kopplade till markanvändning, vilket enligt forskarna bör beaktas tydligare i IMO:s riktlinjer för livscykelanalys.

Samtidigt visar studien att omställningen kan minska utsläppen av partiklar och försurande ämnen, bland annat eftersom ammoniak och biobränslen saknar det svavel som finns i traditionell tjockolja.

– Ett livscykelperspektiv som sträcker sig bortom växthusgasutsläpp är viktigt för att undvika oavsiktliga negativa konsekvenser. När fler sektorer går mot ammoniak och biobränslen behövs både skärpta luftkvalitetsregler och uppdaterade riktlinjer för IMO:s livscykelanalyser, så att indirekt markanvändning och andra betydande utsläpp inkluderas, säger Fayas Malik Kanchiralla.

Forskning i gränslandet mellan energi och transport

Studien är ett exempel på forskning inom två av Chalmers strategiska forskningsområden – Energi och Transport. Genom att kombinera energisystemanalys, klimatpolitik och livscykelanalys har forskarna tagit fram ett beslutsunderlag som kan bidra till att internationella klimatmål uppnås på ett effektivt sätt.

– Det här arbetet visar att ett integrerat livscykelperspektiv i globala energisystemmodeller skapar nya möjligheter att analysera klimatstyrmedel på ett robust sätt, även under osäkra framtidsförutsättningar, säger Selma Brynolf, forskare vid Miljö- och energivetenskaper vid Chalmers.

Fakta: Studien

Titel: Marine fuel choices and related life-cycle environmental impacts under global shipping policies 

Publicerad i: Nature Energy, 2026

Författare: Fayas Malik Kanchiralla, Selma Brynolf, Julia Hansson och Maria Grahn, Chalmers tekniska högskola

Studien kompletteras av policybriefen Aligning global shipping climate policies with a life-cycle perspective, publicerad i Nature Energy, med rekommendationer till beslutsfattare inom internationell sjöfart.

Fakta: Sjöfartens klimatutmaning

• Cirka 80 procent av världshandeln transporteras med fartyg.

• Internationell sjöfart står för omkring 3 procent av de globala utsläppen av växthusgaser.

• FN:s sjöfartsorganisation IMO har satt upp ett mål om att sektorn ska nå nettonollutsläpp omkring år 2050.

• IMO sköt upp beslutet om Net-Zero Framework efter ett extra förhandlingsmöte i oktober 2025. Förhandlingarna återupptas i november 2027.