Schoon schip maken: de scheepvaart kan groener

De decarbonization challenge, noemen ze het ook wel binnen de maritieme sector: de opgave om de gigantische CO2-uitstoot van schepen te verminderen. Achter de schermen zoeken maritieme bedrijven inmiddels naarstig naar een duurzaam alternatief voor diesel en stookolie. Ze moeten wel, na de doelstellingen die de Internationale Maritieme Organisatie (IMO) in 2018 vastlegde: minstens 50 procent minder CO2-uitstoot in 2050 ten opzichte van 2008. Europese Unie wil zelfs dat scheepseigenaren in 2030 55 procent minder uitstoten. Een grote opgave voor de branche die zegt verantwoordelijk te zijn voor maar liefst 80 procent van het wereldwijde handelstransport. Zeker omdat van de circa 70.000 vrachtschepen er welgeteld nul emissievrij varen – zeilvrachtschepen uitgezonderd. Het goede nieuws, na een rondgang in de sector: de eerste groene schepen zijn in zicht. 

Ontwikkelingen
“Er gebeurt op dit moment heel veel op het gebied van schone brandstoffen en motoren”, vertelt Jurrit Bergsma van onderzoeksinstituut TNO. Als onderzoeker en business developer, gespecialiseerd in de energietransitie van de scheepvaart, volgt hij de ontwikkelingen op de voet. Volgens Bergsma hebben verschillende maritieme bedrijven serieuze ambities voor scheepsaandrijvingen op e-fuels. Dit zijn elektrisch geproduceerde brandstoffen, oftewel synthetische groene brandstoffen, zoals ammoniak en methanol.  Dat de energietransitie in de maritieme sector zo traag verloopt, vindt Bergsma niet vreemd. “Dit heeft te maken met de complexiteit en omvang van de industrie”, legt hij uit. Ook de lange levensduur van schepen – gemiddeld zo’n 30 jaar – en het hoge prijskaartje ervan, spelen volgens hem een rol.  

Een voorbeeld van een bedrijf met duurzame ambities is ’s werelds grootste rederij Maersk. Het Deense bedrijf heeft een speciale decarbonization-afdeling opgericht en wil in 2023 een klein vrachtschip op methanol of ammoniak te water te laten. Daarmee geeft Maersk volgens Bergsma een belangrijk signaal af voor andere rederijen. De eveneens Deense rederij DFDS lijkt ook het voortouw te nemen in de maritieme energietransitie. Dit bedrijf wil een ferry bouwen met waterstof brandstofcellen en het schip in hetzelfde jaar presenteren als Maersk. Ook de Nederlandse scheepvaart heeft plannen voor klimaatneutrale schepen. Bijvoorbeeld met project Green Maritime Methanol. Dit project moet de basis leggen voor de bouw van een groot aantal klimaatneutrale schepen op synthetische methanol tussen nu en 2030 als onderdeel van het Maritiem Masterplan, , waarmee de sector dertig emissievrije schepen en vijf retrofits (omgebouwde schepen) wil realiseren in 2030. Maritieme nieuwkomer Èta Shipping in Leeuwarden is ook aangesloten bij het masterplan. Dat bedrijf gaat zes modulaire, energiezuinige kustvaarders bouwen. De schepen gaan dieselelektrisch varen, zijn onderhoudsarm en kunnen emissievrij varen zodra groene brandstoffen beschikbaar zijn.

Giftige ammoniak
Ook traditionele bouwers van de zware 2-takt diesel- en stookoliemotoren slaan een nieuwe richting in. Zo zijn het Duitse MAN ES en Finse Wärtsila, ‘s werelds grootste scheepsmotorenbouwers, bezig met de ontwikkeling van een motor op synthetische ammoniak en methanol. “In 2024 willen we onze eerste emissievrije motor op de markt brengen”, zegt Brian Ostergaard van MAN ES. Het hoofd Research & Development stelt dat een groot deel van het innovatiebudget nu naar de ontwikkeling van deze motor gaat. Voor korte afstanden maken ze al elektrische motoren op batterijen of dieselgeneratoren, “maar die hebben te weinig vermogen voor lange afstanden, zoals de diepzeevaart”, zegt Ostergaard.

Met een ammoniakmotor zou dit volgens hem wel mogelijk zijn, “omdat deze brandstof bijna dezelfde energiedichtheid heeft als diesel of stookolie”. Maar de ontwikkeling van de motor, die ook op brandstofcellen zou kunnen draaien, is lastig: “Ammoniak is giftig en dus is veiligheid een belangrijk aspect, voor het milieu, maar ook voor de bemanning van een schip.” Een andere uitdaging, zo legt hij uit, is dat er een broeikasgas vrij komt bij de verbranding: distikstofoxide (N2 O), ofwel lachgas. De motor stoot dan weliswaar geen CO2 meer uit, maar wel een broeikasgas dat 270 keer sterker is dan CO2 . Ostergaard werkt nu aan een systeem dat het lachgas elimineert.

Genoeg mooie plannen
Uit de milieuhoek wordt bij monde van Maarten Verdaasdonk met voorzichtig optimisme gereageerd op de plannen voor verduurzaming van de branche. “Eerst zien, dan geloven”, zegt de projectleider Schone Scheepvaart van Stichting De Noordzee. “Mooie klimaatneutrale plannen zijn er genoeg in de sector. Maar vooralsnog heeft niemand ze uitgevoerd.” Net als Bergsma vindt Verdaasdonk het logisch dat grote bedrijven het voortouw nemen in de energietransitie. “Zij hebben de plicht om de weg vrij te maken voor kleinere bedrijven die de vergroening minder makkelijk kunnen betalen”, stelt hij.

De ingetogen reactie van Verdaasdonk is begrijpelijk. Onderzoek van de Internationale Maritieme Organisatie (IMO) laat zien dat de CO2 -uitstoot van de wereldwijde scheepvaart tussen 2012 en 2018 steeg met bijna 10 procent, van 962 naar 1056 miljoen ton megaton per jaar. Het aandeel van de internationale scheepvaart hierin steeg met bijna 6 procent naar 740 miljoen ton. Hiermee pompt de scheepvaart evenveel CO2 in de lucht als de luchtvaart. Dat beide sectoren buiten het VN-Klimaatakkoord van Parijs (2015) vallen, komt het vertrouwen van milieuorganisaties in hun duurzame ambities niet ten goede. Pas 3 jaar geleden werd de reductie van CO2 een strategische doelstelling, toen de 171 landen, vertegenwoordigd in de IMO, eindelijk de ambities van het Klimaatakkoord van Parijs onderschreven.

Dan maar zelf
Om schadelijke emissies terug te dringen, heeft de scheepvaartindustrie altijd een duwtje in de rug nodig gehad. Zo besloot de IMO in 2016 tot strengere regels over het aandeel zwavel in de brandstof, wat tot 80 procent minder zwaveluitstoot (SOx-emissies) moet leiden. Ook werd er in 2016 (voor Noord-Amerika) en 2021 (voor de Noord- en Oostzee) strengere milieuwetgeving van kracht om de uitstoot van stikstofoxide (NOx) te verminderen. De klimaatdoelstellingen van Parijs plaatsten de branche voor een nieuwe opgave: een schoon alternatief vinden voor diesel en stookolie. Een fikse uitdaging, want groene brandstoffen zijn nog niet in grote hoeveelheden beschikbaar.

Dan maken we die schone energie zelf wel, moet de bedrijfsleiding van Maersk gedacht hebben. Het bedrijf maakte onlangs bekend dat het investeert in wat de grootste ammoniakfabriek van Europa moet worden. Ook Wärtsila wil met energiebedrijf Equinor voor de kust van Noorwegen een tankvoorziening bouwen en een ammoniakfabriek op land, aangedreven door windmolens op zee. Andere maritieme bedrijven, zoals rederij DFDS en Trafigura, een wereldwijde vervoerder van onder andere mineralen en olie, roepen de Europese Unie op om ook in groene waterstof en ammoniak te investeren.

Gratis wind
Gavin Allwright vindt dat de scheepvaart op een hele andere manier moet verduurzamen, namelijk met windenergie. “Wind is schoon, gratis en oneindig beschikbaar”, zegt de president secretaris-generaal van de International Windship Association (IWSA). Volgens Allwright, al jaren een fervent voorstander van het gebruik van zeilen op vrachtschepen, moeten de IMO en de EU zich niet alleen richten op de ontwikkeling van dure groene e-fuels, maar ook op andere voortstuwing, zoals wind. Gavin is optimistisch en voorspelt een sterke groei van schepen met industriële zeilen. “Ik zie een gestage toename van het aantal vrachtschepen met industriële zeilen en de komst van nieuwe, bijna geheel windaangedreven vrachtschepen.”

Plannen voor nieuwe zeilende vrachtschepen zijn er onder meer in Frankrijk. Zo heeft Jean Zanuttini, directeur van het jonge bedrijf Neoline, net het contract getekend voor de bouw van de eerste Neoliner, een 136 meter lang trans-Atlantisch zeilvrachtschip. Nils Joyeux, eigenaar van Zéphyr & Borée gaat de Meltem bouwen, een 185 meter lang containervrachtschip met zeilen. “Dit schip kan 80 tot 90 procent aan brandstof besparen, door minimaal gebruik van de motor en door langzaam te varen”, vertelt de gedreven ondernemer. Hij noemt windschepen hét middel voor de scheepvaartsector om minder CO2 uit te stoten. “De energie die nodig is om groene waterstof en ammoniak te maken, kan nooit schoner en goedkoper zijn dan wind”, zo stelt Joyeux, die op dit moment al de Canopée bouwt. Dit futuristisch ogende 121 meter lange zeilende vrachtschip is speciaal ontwikkeld voor het vervoer van de Ariane 6-ruimtevaartraket van Europa naar Frans Guyana.

Dichter bij huis maakt Econowind in Zeewolde industriële zeilen (windassist in vaktaal) voor vrachtschepen. Dit bedrijf produceert als enige in Nederland turbozeilen (Ventifoils) die op containers op schepen kunnen worden geplaatst. In Scandinavië is het Finse Norsepower al jaren succesvol met de productie van de Flettner-rotor. Deze turbine-vormige zeilen zijn volgens directeur Tuomos Riski tien keer zo efficiënt als conventionele zeilen, waardoor een schip er tot 25 procent aan brandstof mee kan besparen. “Windenergie zal een cruciale bijdrage leveren aan het bereiken van de klimaatdoelen”, meent Riski, die de komende jaren verwacht zo’n 300 zeilen per jaar te gaan maken. De directeur bespeurt groeiende concurrentie van bedrijven met andere windsystemen. Een goed teken, vindt hij.

7 procent groen
Ook Faig Abbasov, directeur scheepvaart van Transport & Environment (T&E), denkt dat het gebruik van wind bijdraagt aan schone scheepvaart. Maar het grootste verschil, zo voorspelt de internationale milieuorganisatie, wordt toch echt gemaakt met de ontwikkeling van groene e-fuels. T&E kwam in april dit jaar met een stappenplan voor verduurzaming van de Europese scheepvaart. De milieuorganisatie rekende uit hoeveel procent brandstof uit groene e-fuels moet bestaan om de EU-klimaatdoelstellingen te halen: slechts 7 procent in 2030. “Als de EU-scheepvaart een rol wil spelen bij het snel terugdringen van de wereldwijde emissies, moet ze nu handelen en kiezen voor groene waterstof en ammoniak”, zegt Abbasov. Alleen een combinatie van energieefficiëntie en emissievrije schepen kan de CO2 -emissies volgens hem terugdringen. Abbasov vindt dat de EU de invoering van 7 procent e-fuels verplicht moet stellen in 2030, voor alle Europese schepen. “Dat is een ambitieuze, maar realistische eerste stap om in 2050 volledig emissievrij te zijn.” T&E verwacht dat e-ammoniak in de toekomst olie en aardgas zal vervangen. Dat ammoniak erg giftig is, maakt het niet een minder geschikt duurzaam alternatief, vindt Abbasov. ”Uiteraard zijn we ons bewust van de risico’s, maar die wegen niet op tegen de voordelen voor het klimaat.”

Vervuiler betaalt
Vera Tax meent dat het gebruik van wind en de productie van groene e-brandstoffen maar een deel van de oplossing is. “Laat de vervuiler betalen”, stelt de Europarlementariër van de PvdA. Daarom heeft ze eind april met Europese partijen een initiatiefwet ingediend om de maritieme sector op te nemen in het emissiehandelssysteem ETS. “Om de klimaatdoelen te halen, zal de scheepvaartsector, net zoals alle andere Europese sectoren, moeten gaan betalen voor de uitstoot van CO2 ”, betoogt Tax. De initiatiefwet is aangenomen en de Europese commissie komt in de zomer met een wetsvoorstel.

De maritieme sector ziet zelf liever een mondiale toeslag (de zogeheten carbon levy) op CO2 -uitstoot, uit vrees voor oneerlijke concurrentie. In juni staat het onderwerp weer op de agenda van de IMO, als de MEPC (de milieucommissie van de maritieme organisatie) over nieuwe klimaatmaatregelen vergadert. Ook Bergsma van TNO en Verdaasdonk van Stichting De Noordzee denken dat een toeslag op CO2 essentieel is om de verduurzaming van sector te versnellen. “Nu staat er geen prijs op het uitstoten van CO2 , waardoor het niet loont om schoon te varen. Dat moet veranderen,” stelt Verdaasdonk. Verdaasdonk en Bergsma vinden het ook belangrijk dat duurzaam maritiem transport meer zichtbaar wordt voor de consument. De moordende concurrentie in de sector maakt het gebruik van de – nu nog dure groene brandstoffen – voor veel reders niet economisch haalbaar, meent Bergsma. Reders zouden zich uit de markt prijzen of hebben niet de capaciteit om te verduurzamen. De kosten en onzekerheid van de vergroening zijn voor hen een bottleneck, aldus Bergsma, die vindt dat er overheidssteun en perspectief moet zijn voor deze ondernemers.

Duurdere banaan
De onderzoeker blijft optimistisch. “Ik denk dat we op een kantelpunt staan. Op basis van de technologische vooruitgang en aankomende regelgeving verwacht ik tussen nu en 2030 zeker honderd klimaatneutrale schepen”, voorspelt Bergsma. Daarna zal schoon varen volgens hem steeds meer de norm worden. “Toekomstige schepen gaan waarschijnlijk varen op een mix van schone brandstoffen, duurzaam gemaakte synthetische methanol, ammoniak en waterstof.”

De vraag is wat een CO2 -toeslag of varen met schone brandstof gaat betekenen voor de consument. “Die zal uiteindelijk een hogere prijs gaan betalen voor producten”, voorspelt Verdaasdonk. Maersk en Trafigura plakten recent als eersten een internationale prijs op de uitstoot van een ton CO2 : respectievelijk 150 en 300 dollar. Omgerekend kost emissievrij varen voor de consument ongeveer hetzelfde. Morten Bo Christiansen, vice-president en hoofd Decarbonisatie van Maersk, rekende het eerder dit jaar voor aan de hand van een stuk fruit: een paar cent extra voor een banaan.