Kunnen we onze kasten, kleren en computers met duurzame brandstoffen verschepen?

Onze kleren, benzine, voedsel, Ikea-kasten: allemaal zijn ze per schip ons leven in gekomen. Moderne scheepvaart is de drijvende factor van onze welvaart. Er zit alleen één groot nadeel aan: 90 procent van de containerschepen vaart op zwaar vervuilende bunkerolie.^* Bunkerolie is een restproduct uit de raffinage van aardolie, bijgemengd met andere reststoffen uit de chemische industrie. Verbrand je het, dan stoot je broeikasgassen, roet en nog een heel zootje andere troep de atmosfeer en oceaan in.

Dat moet veranderen willen we de planeet niet meer dan anderhalve graad laten opwarmen. Was getekend, de Verenigde Naties.

De vraag is alleen: hoe?

Tot onze verbazing bestaat er namelijk nog geen duurzaam zeecontainerschip. Waar het voor auto’s zonneklaar is dat ze allemaal elektrisch gaan worden of op waterstof gaan rijden, is er voor schepen geen gedoodverfde opvolger van bunkerolie. Dat maakt het extra moeilijk om de scheepvaart te verduurzamen. Want waar zet je als bedrijf, of als overheid, op in?

De opties op een rij.

Ammoniak

Laten we bij de A beginnen, van ammoniak. Ammoniak is een kleurloos gas, en bestaat uit stikstof en waterstof.

Op het eerste gezicht is het de perfecte opvolger van bunkerolie: er komt bij verbranding geen koolstofdioxide (CO2) vrij, het kan vrij gemakkelijk gekoeld worden vervoerd, én het is ook nog eens relatief goedkoop. Ammoniak wordt al volop gebruikt in andere sectoren, bijvoorbeeld voor industriële koeling, kunstmest of in schoonmaakmiddelen. Wereldwijd zijn er in havens grote opslagfaciliteiten voor ammoniak. En er zijn dus al strikte regels voor én er is ervaring met het gebruik.

Nog een probleem met ammoniak: het is ontzettend giftig (en o ja, het ruikt naar kattenpis)

Maar: ammoniak stoot ook iets uit. Weliswaar geen CO2, maar wel stikstofoxide (NOx) en lachgas (N2O). Stikstofoxiden zijn luchtverontreinigend. Op zee geen ramp, maar wel een probleem langs de kust – vooral de Nederlandse – en in andere kwetsbare gebieden. Op die plekken leidt een verhoogde concentratie van stikstof tot verzuring van de bodem. (Lachgas, een zeer sterk broeikasgas, is een nog deprimerender verhaal: het is waar dan ook schadelijk.)

Ammoniak wordt momenteel ook niet duurzaam geproduceerd. Bovendien is de infrastructuur er nog lang niet om op grote schaal ammoniak te tanken in havens.

Nog een probleem met ammoniak: het is ontzettend giftig (en o ja, het ruikt naar kattenpis). Bij hevige blootstelling perforeert het je maag, verscheurt het je slijmvliezen en bijt het je ogen weg. Een dampwolk van ammoniak in de haven, dat wil je niet. Je ziet de rampenfilm al voor je.

Batterijen

Batterijen zitten in auto’s, dus waarom niet in schepen?

Voor binnenvaartschepen op rivieren en kanalen zijn batterijen een prima toekomstplan. Sterker nog, de eerste elektrische binnenvaartschepen bestaan al. Tijdens het laden en lossen op hun diverse stops kunnen de schepen hun stekker aan wal inpluggen. Daar moeten natuurlijk wel stopcontacten voor zijn en een schip moet helemaal worden (om)gebouwd voor elektrische aandrijving, maar toch: het is relatief veilig, makkelijk en op de lange termijn goedkoop. Ook voor veerboten, vissersboten en andere schepen die korte afstanden varen is het ideaal.

Maar stel, je wil van Rotterdam naar Shanghai varen, dan zijn batterijen vrij hopeloos. Je zou het hele schip ermee moeten volhangen om zo’n afstand te kunnen varen, waardoor je geen ruimte meer overhoudt voor goederen.^* Wat wel zou kunnen, is een hybride vorm: een andere brandstof voor de lange afstanden, een batterij voor korte tussenstops en varen in de haven.

Overigens geldt hier natuurlijk: alleen als de batterijen worden opgeladen met groene stroom wordt het varen echt duurzaam.

Biodiesel

De volgende brandstof: biodiesel, diesel uit biomassa, die vaak wordt bijgemengd met diesel uit aardolie.

Laten we meteen maar het grootste voordeel noemen: het wordt al gebruikt. Het is voorradig, en goed te mengen met bunkerolie. En daardoor zijn er bijna geen aanpassingen aan een schip voor nodig.

Maar dan het grootste nadeel: lang niet alle vormen van diesel uit biomassa zijn duurzaam te noemen. Biodiesel uit rest- en afvalstoffen bespaart bijvoorbeeld CO2-uitstoot, maar biodiesel gewonnen uit speciaal geteelde oliehoudende gewassen – denk palmolie – kan indirect juist voor méér CO2-uitstoot zorgen. Net zo belangrijk: wat meng je precies bij? Als je biodiesel voor 70 procent uit fossiele brandstoffen bestaat, hebben we daar niet zo veel aan.

En ook bij de verbranding van biodiesel komen stikstofoxiden vrij. Hoe duurzaam de diesel ook is vervaardigd, het blijft een bron van vervuiling en gezondheidsrisico’s.

LNG

Over weinig alternatieve brandstoffen wordt zo veel gepraat in de scheepvaart als over LNG: liquefied natural gas. Ofwel, aardgas in vloeibare vorm.

De Europese Commissie en het Nederlandse ministerie van Infrastructuur en Waterstaat zijn het erover eens dat LNG voor nu het beste alternatief is voor bunkerolie.

Er zitten zeker voordelen aan varen op LNG. Zo is het veel schoner dan bunkerolie (ongeveer alles is schoner dan bunkerolie, maar oké): LNG stoot 25 procent minder CO2 uit, 85 procent minder stikstofoxiden, 90 procent minder fijnstof en 98 procent minder zwavel.

Bovendien bestaan de technologie en de infrastructuur al: wie wil, kan nú gaan varen op LNG. Een kwart van de schepen die nu worden gebouwd, zal op LNG gaan varen.

Natuurlijk, LNG is nog steeds een fossiele brandstof. En dat is direct ook de grootste kritiek van milieuorganisaties. Schepen bouw je voor zeker dertig jaar. Dat betekent nog ten minste tot 2050 schepen die fossiel varen en uitstoot veroorzaken.

Bovendien: LNG stoot dan minder CO2 uit dan bunkerolie, maar er lekt bij de winning, verwerking én verbranding van LNG methaan de atmosfeer in^* –  een sterker broeikasgas dan CO2, wat betekent dat LNG misschien zelfs slechter voor het klimaat is dan bunkerolie. Die methaanlek zou je dus overal in de keten moeten aanpakken.

Een ‘transitiebrandstof’ wordt LNG door industrie en politiek genoemd: bij gebrek aan de directe beschikbaarheid van schonere alternatieven is het volgens hen nu de ‘beste’ keuze. Maar wanneer is die transitie precies voorbij, en waar bewegen we eigenlijk naartoe?

Methanol

Methanol is een kleurloze vloeistof – een soort giftiger variant van alcohol. Het goedje wordt volop gebruikt in de chemische industrie, bijvoorbeeld om kunststof of verf mee te vervaardigen, of als oplosmiddel. En: je kunt er dus ook op varen.

Het voordeel van methanol is dat er al een infrastructuur voor is, dat wil zeggen: we weten hoe we het veilig moeten produceren, vervoeren en opslaan. Sommige schepen testen al methanol: er zijn bijvoorbeeld veerboten in Scandinavië die op een mix van methanol en fossiele brandstoffen varen.

Of je duurzaam vaart op methanol hangt af van hoe de methanol geproduceerd is

Op dit moment wordt wereldwijd zeker 100 miljoen ton methanol per jaar geproduceerd.^* Voornamelijk uit aardgas en aardolie – fossiel en vervuilend dus. Een kleiner deel wordt gemaakt van biomassa en huisvuil: potentieel schoon, mits de biomassa niet uit gekapte gewassen bestaat.

Slechts een heel klein deel van de wereldwijde methanolproductie –  zo’n 1 miljoen ton^* – is echt duurzaam. Of je duurzaam vaart op methanol hangt dus af van hoe de methanol geproduceerd is. Voordeel is wel dat je met dezelfde tank verschillende soorten methanol kunt mengen, en zo steeds groener zou kunnen varen met hetzelfde schip.

En dan nog een dingetje met de motor: voor de ontsteking van methanol is een dieselmotor nodig, en bij die verbranding komen – daar zijn onze vijanden weer – stikstofoxiden en CO2 vrij.

Waterstof

En tot slot, waterstof. De Grote Belofte.

Waterstof wordt gezien als de beste schone brandstof voor schepen. De verbranding ervan in een brandstofcel stoot geen broeikasgassen of andere vervuilende stoffen uit, alleen waterdamp en warmte. Als je waterstof verbrandt in een motor, komen er nog steeds geen broeikasgassen vrij, maar wel… heb je ze weer: stikstofoxiden. Daarom zijn brandstofcellen met waterstof het schoonste alternatief voor lange vaarroutes.

Ook fijn: waterstof is in theorie oneindig op te wekken.

Toch zijn rederijen terughoudend. Schepen kunnen waterstof vervoeren als vloeistof of in gasvorm, maar het spul is zwaar explosief. Het kleinste vonkje of beetje frictie kan de stof al laten ontbranden. Daarbij moet het in vloeibare vorm worden gekoeld tot min 253 graden Celsius. Waterstof is goedkoop te produceren, maar juist dat koelen maakt het goedje stukken duurder. En waterstof neemt, zelfs in vloeibare vorm, veel meer ruimte in dan bunkerolie.

Bovendien geldt ook voor waterstof: het is pas duurzaam als de waterstof met groene energie wordt opgewekt. En precies daar is nu een schrijnend gebrek aan. Vrijwel alle waterstof is gemaakt uit fossiele brandstoffen.

Wat is de winnende brandstof?

Je kunt je goed voorstellen dat scheepseigenaren twijfelen: welke brandstof moeten ze kiezen voor hun nieuwe schepen? Welke investeringen durven ze nu al te doen, terwijl techniek, beleid, veiligheidsprotocollen en infrastructuur in havens er nog niet zijn? Welke opleidingen geven ze hun ingenieurs?

En de lijst hierboven is niet uitputtend. Zo zijn er experimenten om schepen aan te drijven met wind, zodat ze minder of zelfs helemaal geen brandstof hoeven te gebruiken.

Vooralsnog worden er vooral veel pilots gedaan. De meest veelbelovende brandstoffen: ammoniak, methanol en waterstof. Het Deense scheepvaartbedrijf Maersk investeert miljarden in methanolschepen. In Japan worden er LNG-schepen gebouwd die ook op ammoniak kunnen varen. En de Rotterdamse haven zet vol in op waterstof.

Maar bij elke brandstof geldt: als het niet groen wordt geproduceerd, komen we niet verder. De alternatieven hierboven moeten dus óók de transitie naar hernieuwbaar maken.

De wereldwijde organisatie die de scheepvaart reguleert, de International Maritime Organisation (IMO), houdt zich afzijdig in de brandstofdiscussie, en laat in een reactie aan ons weten dat de IMO ‘technologie-neutraal’ is. Wel zegt de organisatie dat we in de toekomst waarschijnlijk ‘een mix’ van meerdere brandstoffen zullen gebruiken.

Wat er sowieso moet gebeuren: testen, testen, testen. Leren van elkaar, ervaringen uitwisselen, investeren.

Er zal niet één brandstof zijn die bunkerolie gaat vervangen. Maar dát die olie eruit moet, en snel, staat als een paal boven water.

Voor dit stuk hebben we dankbaar gebruik gemaakt van het onderzoek en de input van Jasper Faber en Anouk van Grinsven van CE Delft, Bryan Comer van de International Council on Clean Transportation, Paula van Lieshout en Noud Werter van TNO en van het onderzoek van algemeen redacteur Riffy Bol naar waterstof.

Meer lezen: