Samsung en MAN mikken op zeevaart op ammoniak voor 2024
De Koreaanse en Duitse industriegiganten Samsung en MAN, de Maleisische tankerrederij MISC en het het Britse scheepsclassificatiebureau Lloyd’s Register slaan de handen ineen voor koolstofarme zeescheepvaart.
“De International Maritime Organization (IMO) heeft vastgesteld dat de internationale scheepvaart zijn broeikasgasuitstoot in 2050 met minimaal 50% moet terugbrengen, ten opzichte van 2008”, zegt Nick Brown, Marine & Offshore Director bij Lloyd’s. “We staan aan het begin van een nieuwe energierevolutie in de geschiedenis van ons bedrijf. We hebben de sector begeleid van zeilschepen naar stoomboten en daarna van kolen naar olie. Nu kijken we uit naar een sector zonder CO2-uitstoot.”
Het internationale goederentransport is een van de meest taaie sectoren om CO2-vrij te krijgen. Grote containerschepen, bulkcarriers en tankers bunkeren nu nog zwembaden vol stookolie of scheepsdiesel per trip.
Ook al zijn elektromotoren dubbel zo efficiënt als verbrandingsmotoren, de energiedichtheid van een half zwembad stookolie is nog steeds niet praktisch te evenaren met accu’s. Dit is typisch een toepassing waar het voordeel van waterstof als koolstofvrije energiedrager wel degelijk tot zijn recht komt. Vervolgens blijft het de vraag hoe je die waterstof dan praktisch meekrijgt op het schip, en of het in voldoende zeehavens wereldwijd te bunkeren valt.
Ammoniak als drager van energiedrager waterstof
Waterstof is een lastig te comprimeren en vluchtig gas, waarin nog nauwelijks internationale handel bestaat. Daarom gokken scheepsbouwer Samsung en motorenproducent MAN op ammoniak. Ammoniak is een beter hanteerbare verbinding van waterstof en stikstof die (als grondstof voor vooral kunstmest) wereldwijd al in grote volumes geproduceerd wordt. Ammoniak wordt ook al decennia intercontinentaal verhandeld.
In veel havens is al ervaring met overslag van vloeibare ammoniak, wat de kans dat schepen hier op redelijke termijn kunnen tanken sterk vergroot. Dat is nodig omdat de maritieme sector – in de ogen van de sector zelf – ontzettend haast heeft.
Schepen gaan tot nu toe 20 tot 35 jaar mee. Schepen die de komende jaren in de vaart komen, varen dus in 2050 vermoedelijk nog. Ook al is een halvering van de uitstoot van de maritieme sector niet genoeg, het betekent wel dat een groot deel van de nieuwe schepen die de komende 10 jaar in de vaart komen al in staat moet zijn om (later) CO2-neutraal te varen.
Geen brandstofcel maar een vertrouwde plofmotor op ammoniak
Dat verklaart vermoedelijk ook waarom Samsung, Lloyd’s en MISC motorenbouwer MAN aanhaken en niet een bouwer van brandstofcellen hebben gekozen als partner.
Een brandstofcel gekoppeld aan een elektromotor kan ±15 procentpunt meer nuttige energie halen uit de ammoniak dan een verbrandingsmotor, maar dan moet hij het wel doen. Als een brandstofcel zich op volle zee verslikt moet je een expert invliegen om dat te verhelpen. Een defect aan een motor op ammoniak kunnen scheepsmonteurs vaak zelfstandig verhelpen. Mogelijk zien de innovatiepartners bovendien kans om een motor te ontwikkelen die zowel op ammoniak, LNG en/of scheepsdiesel werkt. Dat geeft de rederijen flexibiliteit om te varen op havens waar ammoniak (nog) niet beschikbaar is.
Onder voorbehoud dat de sector ammoniak de komende jaren inderdaad als serieuze optie erkent, verwacht Browne dat MAN in 2024 de eerste ammoniakmotoren zal uitleveren. De bouw van een beetje vrachtschip duurt zeker twee jaar dus rederijen die in 2022 een schip bestellen, staan al voor de keuze of ze voor ammoniak gaan of toch gokken dat biobrandstoffen of synthetische dieselvervangers in de komende decennia in voldoende volume beschikbaar komen en betaalbaar blijven.
Imagecredit: Chris Pagan, via Unsplash Public Domain
Oprichter WattisDuurzaam en duurzaamheidsadviseur bij We-Boost Transitions.
Ik vraag me wel af of ammoniak het beste idee is voor de scheepvaart. Ammoniak is namelijk ook giftig, met name voor het waterleven. Bij een schipbreuk lijkt het me niet ideaal als er een zwembad vol met dat spul in het zeewater terechtkomt (al zal het op termijn flink uitdunnen in de zee natuurlijk), of nog erger in een havengebied/rivier. Maar qua opslag is het inderdaad wel veel eenvoudiger dan waterstof, waarbij extreme koeling en/of hoge druk vereist is.
https://www.ucl.ac.uk/~ucbcdab/urea/amtox.htm
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK546677/
Hoe zit het eigenlijk met de NOx uitstoot bij het verbranden van ammoniak? Ik kan me voorstellen dat dat ook een bijkomstig probleem is, en dat er op dat gebied geen wezenlijke verbetering in zit t.o.v. het gebruik van diesel of stookolie. Met brandstofcellen is dit probleem er waarschijnlijk niet omdat er geen verbranding plaatsvindt.