Versnelde vergroening scheepvaart, maar brandstof heikele kwestie
De scheepvaart schudt stilaan het imago, als zou het sterk vervuilend zijn, van zich af. Een regelgeving moet de scheepvaart brengen tot een nuluitstoot tegen 2050. De belangrijkste innovaties op het vlak van groene oplossingen leest u hier en in het recente Flowsmagazine.
Hydrodynamica
Lang voor er gekeken werd naar alternatieve brandstoffen, zocht de scheepvaartsector al wel naar manieren om de weerstand van een schip in het water te verminderen. De meest gekende innovatie op dat vlak is de bulb bij grote schepen: het torpedovormige onderdeel dat moet leiden tot minder golfweerstand. Ook worden rompontwerpen verder aangepast en verbeterd. Aan de achterkant van het schip kan de hekgolf voor een naar voor gerichte kracht zorgen die tot 20% brandstofreductie kan opleveren.
En we zien de laatste tijd opnieuw onderzoeken opstarten naar de toepassing van luchtsmering. Door middel van grote bellen of gebruikmakend van holle ruimtes in de romp, creëert die onderaan een luchtlaag tussen de wand van het schip en het water. Zo is er veel minder wrijving met het water.
Alternatieve brandstoffen
Niet alleen wordt er gekeken naar het terugdringen van de CO2-uitstoot en het verbruik, maar ook de uitstoot van zwavel en stikstof moet drastisch omlaag. Hiervoor gaan scheepsbouwers op zoek naar alternatieve brandstoffen of aandrijving. Vloeibaar aardgas (lng) is op dit moment een aantrekkelijk alternatief voor fossiele brandstoffen. De recente lng-containerschepen stoten tot 25% minder CO2 uit, 99% minder zwavel, 99% minder deeltjes en 85% minder stikstofoxide dan schepen die zware stookolie (HFO of heavy fuel oil) gebruiken.
Bestaande scheepsmotoren kunnen omgebouwd worden om op brandstoffen zoals ammoniak, methanol of biofuels te varen. Ook elektrische propulsie staat al erg ver. Een elektrische aandrijving levert instant een maximale kracht aan de schroef. Deze types motoren zien we al vaak terugkeren bij schepen die kleine afstanden varen, zoals veer- of overzetboten. Door de beperkte capaciteit van de batterijen is elektriciteit nu alleen nog maar geschikt voor korte trajecten.
Tenslotte zijn er schepen die op kernenergie varen. Die schepen zijn uitgerust met een Thorium-gesmoltenzoutreactor (MSR of Molten Salt Reactor). MSR’s zijn veilige aandrijvingen die werken door Thorium op te lossen in vloeibaar zout, om zo uit een reactie elektriciteit op te wekken. Het grote voordeel is dat dit soort schepen nooit hoeft bij te tanken. Een van de belangrijke redenen waarom kernenergie niet van de grond komt in de scheepvaart, is het feit dat deze schepen in bijna geen enkele haven binnen mogen.
Andere rederij, andere voorkeur
Er worden ook meer en meer dual-fuelschepen besteld. Die zijn duurder in aankoop, maar behouden de kracht van een dieselmotor. En diesel is in elke haven beschikbaar. Die wordt dan gebruikt in combinatie met de CO2-reducerende bijproducten zoals lng, ethaan, methaan, ammoniak of waterstof. Als we kijken naar de voorkeur van de verschillende rederijen voor bijproducten, stellen we vast dat er in deze transitieperiode geen dominant alternatief is voor scheepsbrandstof.
CMB ontwikkelde ‘dual fuel BeHydro’-motoren, die zowel op diesel als op waterstof lopen. Euronav blijkt een voorkeur te hebben voor ammoniak, terwijl CMA CGM dual-fuelschepen test die lopen op biomethaan. Maersk kiest voor biofuels (brandstoffen met een plantaardige oorsprong), maar heeft ook negentien schepen in bestelling die op methanol zullen varen. Vast staat dat alle dual-fuelmotoren grote CO2-reducties kunnen opleveren.
Vleugels en zeilen
Soms lijkt het wel of we stilaan teruggaan naar de tijd toen alle cargo nog met zeilschepen vervoerd werd. Vooral in Frankrijk worden er heel wat initiatieven gestart om met grote zeilschepen opnieuw cargo te gaan vervoeren. Zo wil Windcoop tegen 2025 grote zeilschepen laten varen op de Middellandse Zee met aan boord een honderdtal containers. Bandenfabrikant Michelin lanceerde recent het WISAMO-systeem (Wing Sails Mobility) met grote opblaasbare zeilen die kunnen gemonteerd worden op de grootste zeeschepen.
Ook rotorzeilen, hoge, ronddraaiende cilinders kunnen voor een brandstofreductie tussen 7% en 10% zorgen. Rotorzeilen maken gebruik van het Magnuseffect (zijwind wordt omgezet in voorwaartse kracht).
Een ander alternatief is het gebruik van vleugels of Wind Assisted Ship Propulsion Units. Dergelijke vleugels zijn ontworpen als compacte, niet-roterende, vleugelprofielen die rechtopstaand worden gemonteerd. Dat leidt tot een grote brandstofbesparing en emissiereductie. De Japanse rederij “K” Line maakt sinds kort gebruik van een kitevlieger die gemonteerd wordt op de boeg van het schip en automatisch kan ontplooid worden vanaf de brug.
Scrubbers en zon
Sinds 2020 is het maximale zwavelgehalte in stookolie voor de scheepvaart verlaagd naar 0,5%. Schepen mogen alleen nog hoogzwavelige stookolie aan boord hebben als ze voorzien zijn van een scrubber die de zwaveloxiden uit de schoorsteen wast.
Tenslotte zien we ook zonnepanelen hun intrede doen in de scheepvaart. Die moeten bijvoorbeeld stroom leveren wanneer schepen aan de kade liggen. Voor binnenschepen bestaan er ondertussen systemen met zonnepanelen ingebouwd in de cargoluiken.
Nuluitstoot aan kade
Naast de CO2-reductie tijdens het varen, is er de nuluitstoot voor schepen wanneer ze aan de kade liggen. Hiervoor worden de nieuwste schepen uitgerust met zonnepanelen en batterijen (mega lithium). Zo wordt stroomverbruik tijdens het laden en lossen opgevangen en geluidshinder en een negatieve impact op het milieu, veroorzaakt door dieselgeneratoren, voorkomen.
Bart Meyvis
