Welke alternatieve brandstoffen kan de scheepvaart benutten?

De energietransitie is niet alleen een thema aan wal, maar speelt ook in de maritieme sector. Daarbij is vanzelfsprekend veel aandacht voor de elektrificatie van schepen. Maar dat is niet de enige alternatieve energiebron waarmee we in de toekomst kunnen varen. Alle opties liggen op tafel: van varen op waterstof, ammoniak en methanol tot aan LNG, synthetische brandstoffen en zelfs nucleaire voorstuwing.

Vaarbereik

De keuze voor alternatieve energiebronnen wordt vooral ingegeven door het vereiste vaarbereik. Voor de binnenvaart en voor relatief korte afstanden over zee, bieden energiedragers  (batterijen) mogelijkheden. Die kunnen na het afmeren geladen worden via walstroom. De haven van Rotterdam biedt dit al voor binnenvaartschepen. Op dit moment loopt een project om ook kleinere zeeschepen walstroom te bieden met behulp van een mobiele brandstofcel met waterstof. Zeeschepen die grotere afstanden afleggen kunnen gebruik maken van energiedragers die per tug-boat vervangen worden. Lege energiedragers worden aan wal (met groene stroom) geladen.

Vloeibare waterstof

Voor langere afstanden, zoals tochten over de oceaan, zijn energiedragers al snel te groot, te zwaar en te duur. Vloeibare waterstof kan voor zulke schepen uitkomst bieden om zo schoon mogelijk te varen. Dat vraagt wel om een nieuwe infrastructuur die de schepen hiervan voorziet. Voor vrachtschepen is ammoniak ook een mogelijk bron van energie. Het nadeel is dat ammoniak om bijzondere training bij incidenten vraagt. De stof is namelijk giftig en bijtend. Daarnaast vereist gebruik van zowel waterstof als ammoniak dat er meer ruimte wordt gereserveerd voor brandstofopslag aan boord.

LNG, LPG, Ethanol en Methanol

LNG (Liquefied Natural Gas) en LPG (Liquefied Petroleum Gas) zijn opties die veel worden overwogen. Beiden zijn weliswaar fossiele brandstoffen, maar ze branden schoner. Eén van de problemen met LNG is dat er bij slechte ontbranding het broeikasgas methaan vrijkomt. Daarnaast zijn er wereldwijd nog maar beperkte mogelijkheden om LNG of LPG te bunkeren. Andere mogelijke opties zijn Ethanol en Methanol. Die liggen in het verlengde van LNG en LPG maar zijn zowel giftig als licht ontvlambaar.

Synthetische- en biobrandstoffen

Biobrandstof is beter voor het milieu dan de huidige brandstoffen, maar productie op grote schaal is lastig. Synthetische methaan, synthetische natuurlijke gassen (SNG) en bio-methaan zijn aantrekkelijk omdat ze gebruik kunnen maken van dezelfde infrastructuur als LNG. Maar op dit moment zijn de productiekosten van deze alternatieven nog aan de hoge kant. Daarnaast is er de vraag naar biobrandstof uit de industrie nu al groter dan het aanbod. Als de maritieme sector hier ook gebruik van gaat maken, verergert dat probleem.

Wind in de zeilen

Het laatste commerciële zeilvrachtschip, de Pamir, rondde in 1949 voor het laatst Kaap Hoorn en ging in 1957 door een orkaan ten onder. Daarmee kwam het tijdperk van zeilschepen formeel ten einde. De energietransitie lijkt oude tijden te laten herleven. De belangrijkste optie hier is wind-assisted propulsion. Hierbij wordt brandstof bespaard door de wind als extra energiebron te benutten. Naar de inzet van verschillende typen zeilen tot aan Flettner rotors wordt al jaren onderzoek gedaan. Daarnaast zijn door digitale innovaties wind, windrichting en stromingen beter in kaart te brengen, waardoor deze factoren ook efficiënter in te zetten zijn. De energietransitie zorgt dat de aandacht deze mogelijkheden is  toegenomen.

Kernenergie

Kernenergie biedt ook voor de commerciële scheepvaart mogelijkheden. Deze technologie wordt al sinds de jaren ’50 in militaire schepen zoals vliegkampschepen en onderzeeboten ingezet. In de civiele vaart zijn er een paar ijsbrekers met nucleaire aandrijving actief. De meeste andere civiele experimenten liepen stuk op hoge kosten voor onderhoud. Op dit moment wordt gekeken naar nieuwe generaties Thorium gesmolten zout reactoren (MSR) voor specifieke toepassing. Ook de mogelijkheid om met nucleaire  energie de benodigde waterstof of ammonia te produceren is een optie.

De energietransitie is gaande

Ook op de zeevaart ligt vol op koers richting een energietransitie. Welke alternatieve energiebron (of mix van bronnen) uiteindelijk schepen gaat voortdrijven moet nog blijken. Mogelijkheden zijn er in ieder geval voldoende.

De energietransitie is de belangrijkste trend in de maritieme sector voor de komende jaren, maar zeker niet de enige. Alle trends die in de nabije toekomst een rol gaan spelen hebben we gebundeld in een trendrapport. Wat speelt er precies? En wat kunnen ondernemingen doen om op deze onderwerpen in te spelen? Die vragen beantwoordt het trendrapport. Download jouw exemplaar hier.