Waterstof

Voordelen
Grootste voordeel van waterstof is, zeker als je het in een brandstofcel gebruikt, dat je er rechtstreeks elektriciteit uit krijgt. Een ander voordeel is dat er meer dan voldoende waterstof is. Wat heet: waterstof is het element dat in het universum het meeste voorkomt. Water is zo een onuitputtelijke bron. Als er straks voldoende zonnepanelen en windmolens zijn, kan met die duurzame energie groene waterstof geproduceerd worden, al moet daarvoor wel infrastructuur opgebouwd worden die deze groene waterstof maakt. Een kanttekening is dat het nog wel een paar jaar duurt alvorens dat op een rendabele manier kan.

Nadelen
Het grootste nadeel is dat je voor waterstof op het schip veel ruimte nodig hebt om het op te kunnen slaan. Ook moet waterstof onder hoge druk (700 tot 1200 bar) of bij lage temperaturen (-240 graden) worden opgeslagen. Hiervoor zijn speciale, dure tanks nodig. Ook zitten er veiligheidstechnisch een paar haken en ogen aan waterstof. Het ontbrandt verschrikkelijk snel; er hoeft maar een klein vonkje bij te komen en er volgt een explosie. Een ander nadeel is dat de huidige waterstof-toevoer allesbehalve groen is, want het wordt gemaakt van aardgas. Ook moeten er extra’s worden aangeschaft wanneer de overstap op waterstof plaatsvindt: brandstofcellen, batterijen en conditioning-systemen.

Gebruik
In Noorwegen vaart een schip op waterstof. En een tijdje terug voer een rondvaartboot in Hamburg op waterstof, maar inmiddels niet meer, omdat het niet rendabel was. Op het schip in Noorwegen en een paar experimenten na is de brandstof eigenlijk nooit gebruikt in de scheepvaart. In de nabije toekomst gaat het vermoedelijk wel gebeuren, maar voordat het echt gemeengoed is, zijn we wel een jaar of tien verder.

Lng

Voordelen
Het grootste voordeel van lng is, dat het makkelijk is om erop over te stappen. Met minimale aanpassingen aan de motor kan lng in een bestaande, reguliere brandstofmotor gebruikt worden. Een ander voordeel van lng is, dat het vrij makkelijk is op te slaan als vloeistof. Lng wordt opgeslagen bij een temperatuur van -140 graden. Daarvoor zijn al heel veel tanks beschikbaar, waardoor de kans relatief klein is dat er een nieuwe tank dient te worden aangeschaft. Qua prijs is lng ook interessant. Scheepsdiesel is weliswaar iets goedkoper, maar economisch gezien ligt lng er al heel dicht tegenaan.

Nadelen
Het grootste nadeel is dat het een verbrandingsproces is, net zoals benzine in een auto. Het is inherent aan het proces dat er koolstofdioxide (CO2) en stikstofoxiden (NOx) vrijkomen. Bij TNO worden nu de mogelijkheden onderzocht om CO2 af te vangen, vloeibaar te maken en op te slaan in een aparte tank. Maar dat wordt nog een grote uitdaging.

Gebruik
Er zijn al veel schepen die op lng varen, vooral baggerschepen die in steden werkzaamheden uitvoeren. De stad is een plek waar je zo min mogelijk vervuiling wilt hebben.

Methanol

Voordelen
Methanol is vrij eenvoudig te maken, ook in grote hoeveelheden. Bovendien is het niet zo agressief als andere alternatieve brandstoffen, zoals waterstof. Methanol kan worden opgeslagen in een normale tank als er rekening wordt gehouden met onder andere het afblazen van de methanoldamp. Tijdens het bunkeren komt methanoldamp vrij die op een veilige plek moet worden afgeblazen. Niet in de machinekamer, maar bijvoorbeeld zes meter boven het dek, zodat het netjes vervliegt.

Nadelen
Tijdens het verbrandingsproces van methanol komen koolstofdioxide (CO2) en stikstofoxiden (NOx) vrij. Weliswaar minder dan bij de huidige motoren, maar echt nul-emissie gaat het niet worden. Een ander nadeel is dat op het schip veel extra ruimte nodig is om methanol op te slaan.

Gebruik
Er zijn wereldwijd nu 24 methanol-aangedreven schepen, deels al in de vaart, deels nog in aanbouw.

Ammoniak

Voordelen
Het grootste voordeel is dat er geen CO2 vrijkomt, want dat zit er simpelweg niet in. Ammoniak is de enige mogelijke brandstof waarbij dat het geval is. Ammoniak is spotgoedkoop omdat het voor andere toepassingen al decennialang gemaakt wordt. Het proces bestaat al lang en is dus al heel vaak geoptimaliseerd. Nog een voordeel is dat de energiedichtheid van ammoniak vrij hoog is; je hebt er minder van nodig. Bovendien kan in de bestaande brandstofmotor ammoniak verbrand worden.

Nadelen
Een groot nadeel is dat het verschrikkelijk agressief is, waardoor het niet in iedere tank en motor gebruikt kan worden. Daar kan het metaal niet tegen. Er zijn speciale tanks waar ammoniak in opgeslagen kan worden, maar die zijn duur. Daarnaast zijn andere aanpassingen aan het schip vereist: nieuwe pijpleidingen en conditioning-systemen. Al met al is het dan de vraag of ammoniak rendabel is, gezien de investeringen. En van CO2 mag dan geen sprake zijn, er komen wel stikstofoxiden vrij.

Gebruik
Ammoniak wordt nu nog niet als brandstof gebruikt. De brandstof bevindt zich nog in de ontwikkelingsfase, is net iets verder dan waterstof.

Elektrisch

Voordelen
Er is veel onderzoek gedaan naar elektrisch varen, en daaruit is gebleken dat het relatief veilig is. Elektrisch varen is ideaal voor veerboten die van A naar B varen en voor binnenvaartschepen die vaste routes varen en lange laad- en lostijden hebben om op te laden.

Nadelen
Elektrisch is het meest gecompliceerd van het hele stel, uitgaande van de bestaande accutechnologie. Voor schepen die langere afstanden afleggen of op veel verschillende plekken aanleggen, schiet de accu nog tekort. Ook is het economisch gezien niet haalbaar om zoveel van de laadruimte op te offeren om voldoende accu’s te plaatsen. Want het gaat niet om een of twee containers, maar significant meer.

Gebruik
Er zijn al wat schepen in Nederland die elektrisch varen. Vooral veerboten die van A naar B varen en elk halfuur aanleggen en gelijk bijgeladen worden. Een veerboot beschikt tevens over genoeg ruimte om accu’s op te slaan. Ook is er een enorme toename van hybride systemen, waarbij accu’s gebruikt worden om het piekvermogen op te vangen. Voordeel is dat je dan met een kleinere motor kunt varen.

Biodiesel

Voordelen
Biodiesel is veruit de eenvoudigste brandstof om op over te stappen, omdat er bijna geen aanpassingen aan het schip nodig zijn. De enige aanpassingen die gedaan moeten worden, hebben meer te maken met de duurzaamheid van afdichtingen. Alle schepen die op bunkerolie varen, kunnen direct overstappen op biodiesel.

Nadelen
Het grootste nadeel is dat een gedeelte van voedselgewassen gebruikt wordt om de brandstof te maken. Ook is biodiesel relatief duur. Er is redelijk wat discussie of biodiesel wel echt groen is of niet. Op lange termijn halen we de klimaatdoelstellingen niet met alleen biodiesel.

Gebruik
Biodiesel wordt nu al volop gebruikt, vaak bijgemengd met gewone stookolie.

Bedreigingen

De scheepvaart moet niet te lang wachten met overstappen op alternatieve brandstoffen. Anders loopt de sector het risico dat de vloot dadelijk verouderd is en niet meer in elke haven welkom is. In sommige Aziatische havens wordt schepen die op standaard bunkerolie varen al de toegang tot de haven geweigerd. Nederland moet het niet zover laten komen als handelsland en dus vaart maken om over te stappen, anders mist de Nederlandse scheepvaart letterlijk de boot.

Kansen

Van reder tot scheepswerf, alternatieve brandstoffen kunnen de Nederlandse scheepvaart een stevige impuls geven. Ook de leveranciers van de brandstoffen kunnen van het streven naar alternatieve brandstoffen profiteren. Maar de overgang kan alleen gerealiseerd worden als iedereen wil samenwerken. Voor de scheepsbouw is dit een van de allergrootste kansen van de afgelopen twintig jaar. Een zeer complexe en technologische uitdaging om mee aan de slag te gaan, maar Nederland is normaal gesproken wel bedreven op het gebied van innovatie.

Foto: PitPoint.LNG