Alternative Maritime Fuels in Nordic Shipping: A Comprehensive Analysis of the Emerging Ecosystem

Thumbnail Image

Files

master_Salminen_Teemu_2024.pdf (1.93 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Perustieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2024-03-13

Department

Major/Subject

Strategy

Mcode

SCI3109

Degree programme

Master’s Programme in Industrial Engineering and Management

Language

en

Pages

147

Series

Abstract

The maritime industry is vital to the world economy, particularly for the Nordic nations that rely vastly on imports and exports. Nonetheless, current maritime transportation is primarily powered by fossil fuels–the most recog-nized causes of the climate change. To reduce reliance, recent research and industrial development have focused on alternative fuels such as ammonia and methanol, which are byproducts of the growing hydrogen economy. The utilization of the new fuels requires complementary technological elements, such as ship engines and related infrastructure and thus the innovation can be seen as systemic in nature. Collaboration and coordination among several stakeholders—from ship owners and their clients to fuel producers and re-newable energy—is critical for the widespread adoption and scale up of such alternatives. Nevertheless, it is reasonable to claim that stakeholder participa-tion is dependent on their ability to gain value. By adopting an ecosystem perspective, this thesis conducts a comprehen-sive analysis of the emerging Nordic alternative fuel ecosystem. In conjunc-tion with the application of ecosystem theory, semi-structured interviews with industry experts and researchers are used for analysis. As a key finding, the actors comprising the emerging ecosystem must develop a unified perspective on the value proposition to ensure that shipping derives greater value from the use of alternative fuels as opposed to fossil fuels. To align itself with the value proposition, the emerging ecosystem must also establish structure. Structure can be examined by incorporating principles from transaction cost economics: whether to depend on market-based governance, engage in long-term contracting, or pursue vertical integration. For the ecosystem to transi-tion from an emerging to a more established state, it must attain scale through resource mobilization and access, as well as increase public ac-ceptance of alternative fuels as a viable method of mitigating climate change. Additionally, it is acknowledged that certain actors possess a greater incen-tive to align with the value proposition than others; consequently, they are motivated to exert influence over others. However, the capacity to exert influ-ence is limited to resource accessibility, the ability to generate demand, and a central position from which to affect supply. The concept of incentives to align and ability to influence is illustrated through novel framework. It is demon-strated that those with the most power to influence are the ship owners and alternative fuel producers with greater access to resources. Additionally, ship owners and efuel producers could assume the position of leader within the ecosystem.

Laivaliikenne on merkittävä maailmantalouden mahdollistaja, erityisesti vahvasti tuonnista ja viennistä riippuvaisista Pohjoismaissa. Nykyinen laivaliikenne on kuitenkin vahvasti kytköksissä fossiilisiin polttoaineisiin – ilmastonmuutoksen suurimpiin aiheuttajiin. Tutkimus ja teollisuuden kehitys ovat osoittaneet kiinnostusta kestävämpien polttoaineiden hyödyntämiseen. Vaihtoehtoja meriliikenteelle tuovat kasvavan vetytalouden tuotteet: ammoniakki ja metanoli. Uusien polttoaineiden hyödyntäminen vaatii täydentäviä teknologisia elementtejä kuten laivojen moottoreita ja polttoainesiin liittyvää infrastruktuuria. Näin ollen innovaatio voidaan nähdä luonteeltaan systeemisenä. Yhteistyö ja koordinointi useiden sidosryhmien välillä - alkaen laivanomistajista ja heidän asiakkaistaan polttoaineiden ja uusiutuvan energian tuottajiin - on välttämätöntä polttoaineiden laajan käyttöönoton ja mittakaavaetujen kannalta. Yhteistyö ei ole itsestään selvää ja voidaan nähdä, että sidosryhmien osallistuminen riippuu heidän kyvystään saada arvoa. Ekosysteeminäkökulman omaksumalla tämä diplomityö tekee kattavan analyysin nousevasta vaihtoehtopolttoaineiden ekosysteemistä Pohjoismaissa. Ekosysteemiteorian soveltamisen lisäksi analyysissa käytetään teemallisia haastatteluja teollisuuden asiantuntijoiden ja tutkijoiden kanssa. Keskeisenä havaintona on, että nousevan ekosysteemin toimijoiden on kehitettävä yhtenäinen näkemys arvolupauksesta, jossa laivaliikenteen tulee saada suurempi arvo vaihtoehtoisten polttoaineiden käytöstä fossiilisten sijaan. Kytkeytyäkseen arvolupaukseen nousevan ekosysteemin on muodostettava rakenne, jonka tarkastelemiseen työssä hyödynnetään transaktiokustannusteoriaa. Vaihtoehtoja rakenteelle on luottamus markkinapohjaiseen struktuuriin, pitkäaikaisten sopimusten solmiminen tai vertikaalinen integraatio. Vakiintuakseen ekosysteemin on saavutettava tarvittava mittakaavaa resursseja hyödyntämällä, sekä lisättävä vaihtoehtoisten polttoaineiden yleistä hyväksyntää tehokkaana keinona ilmastonmuutoksen torjumisessa. Diplomityössä todetaan, että tietyillä toimijoilla on suurempi kannustin toimia ekosysteemin arvolupauksen saavuttamiseksi kuin toisilla. Näin heillä on myös kannustin vaikuttaa niiden toimintaan, joilla ei ole samanlaista kannustinta. Vaikuttamiskykyä kuitenkin rajoittaa resurssien saatavuus, kysynnän luomisen kyky ja keskeinen asema ekosysteemissä. Kykyä vaikuttaa ja liittyä arvolupaukseen havainnollistetaan uuden kehyksen kautta. Eniten vaikutusvaltaa omaavat ne laivanomistajat ja vaihtoehtoisten polttoaineiden tuottajat, joilla on käytössä suurimmat resurssit. Lisäksi he voivat ottaa johtajan aseman ekosysteemissä.

Description

Supervisor

Schmidt, Jens

Thesis advisor

Lommi, Jukka

Keywords

alternative maritime fuels, ammonia, ecosystem, methanol, Nordic shipping

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202403172750

Collections

[dipl] Perustieteiden korkeakoulu / SCI