U KUNT ONS BEREIKEN VIA EMAIL EN TELEFOON

NL | EN

Onze Actualiteiten

Het potentieel van de synthetische brandstoffen ammonia en methanol. Deel 4 uit de serie over alternatieven voor scheepsbrandstoffen

22 oktober 2019

Waterstof is de meest bekende brandstof die niet op een fossiele basis is geënt. Een andere niet-fossiele brandstof is ammonia. Deze brandstof wordt onder de synthetische brandstoffen geschaard, net zoals methanol (synthetisch, maar wel fossiel). Deze beide synthetische brandstoffen zijn nog niet zo bekend, maar hebben veel potentie. In deel 4 over alternatieve scheepsbrandstoffen worden de voor en tegens van deze twee producten besproken.

Ammonia

Zowel LNG als waterstof hebben als nadeel dat ze bij zeer lage temperatuur vloeibaar worden (-162 graden Celsius, respectievelijk -253 graden Celsius). Een ander gas, ammoniak wordt vloeibaar bij -34 graden Celsius, of bij kamertemperatuur onder hoge druk (10 bar).  Daarnaast heeft ammoniak een grotere dichtheid dan vloeibare waterstof, waarmee opslag minder ruimte inneemt dan waterstof. Echter, in vergelijking met HFSO weegt ammoniak bijna twee keer zoveel en heeft het drie keer zoveel ruimte nodig om dezelfde hoeveelheid energie op te kunnen wekken.

In ieder geval staat ammonia al enige tijd in de belangstelling als alternatieve brandstof. Maar hoe reëel is het gebruik van ammonia als scheepsbrandstof?

Diverse onderzoeken hebben plaatsgevonden of zijn er gaande naar het gebruik van ammoniak. In de studie DNV GL Energy Transition Outlook 2018, Maritime Forecast to 2050 uit oktober 2018 schat DNV GL ammonia als brandstof in als “best estimate future”.  Lloyd’s Register identificeerde ammoniak in haar rapport “Lloyd’s Register, Zero-Emission Vessels 2030”uit december 2017 als “the most competitive” brandstof met nul-emissie. Ook het International Transport Forum, onderdeel van OECD, concludeerde in haar rapport “Decarbonising Maritime Transport, Pathways to zero-carbon shipping by 2035”, dat de sector in 2035 een grote slag zal kunnen slaan met koolstofvrij varen als er gebruik gemaakt wordt van een mix van ammoniak-waterstofbrandstof.

Het Nederlandse scheepsontwerp- en engineeringbedrijf C-Job Naval Architects heeft onderzoek gedaan het gebruik van ammoniak als brandstof. C-Job meent al een aantal jaar dat ammoniak een haalbare en veelbelovende optie kan zijn als schone en duurzame brandstof. Bij het onderzoek is uitgegaan van een ammoniak tanker die vaart op zijn eigen vracht.

Deze aanname stamt uit de ervaringen van varen op LNG: het eerste schip dat voer op LNG was een LNG-tanker simpelweg omdat de LNG-opslag al beschikbaar was en het een relatief kleine stap was om er zelf ook op te gaan varen. Datzelfde kan gaan gelden voor ammoniak tankers. Ammoniak wordt vervoerd in lpg-tankers voor de kunstmestindustrie. Die schepen kunnen hun lading in principe als brandstof gebruiken.

MAN Energy Solutions onderzoekt momenteel de mogelijkheden van een motor die loopt op ammonia. Technisch gezien is het gebruik van deze brandstof mogelijk, maar gezien ammonia zeer giftig is, en het volgens de “International Code of the Construction and Equipment of Ships Carrying Liquefied Gases in Bulk” (the IGC Code) verboden is om giftige stoffen als brandstof te gebruiken, zitten er op reglementair gebied nog aardig wat haken en ogen aan vast voordat ammonia door zal breken als brandstof.

Echter, door het belang van ammoniak als grondstof voor de productie van mest is er op schepen al ruime ervaring met ammonia, zowel in opslag voor transport als in het koelen aan boord. Ook is er veel ervaring met de productie, omgang en veiligheid omtrent ammoniak in de industrie. In deze sector is een gedegen regelgeving. Deze regelgeving kan als basis dienen voor wetgeving omtrent het gebruik van ammoniak als brandstof.

En als ammoniak inderdaad de keuze van de scheepvaart wordt voor koolstofvrije brandstof, dan zal er jaarlijks circa 200 miljoen ton aan ammoniak nodig zijn, en dat is meer dan er nu wereldwijd geproduceerd wordt.

 

Methanol

Ook methanol is een potentiële emissievrije scheepsbrandstof. In Nederland gaat het sector brede project Green Maritime Methanol de kansen van methanol als duurzame alternatieve scheepsbrandstof onderzoeken. Naast reders, scheepsbouwers, motorenfabrikanten en gespecialiseerde dienstverleners, zoals Boskalis, de Koninklijke Marine, Van Oord en Wagenborg, Damen Shipyards, Feadship en Royal IHC, motorenfabrikanten Pon Power en Wärtsilä, Marine Service Noord en C-Job Naval Architects dragen ook de havens van Rotterdam en Amsterdam, onderzoekscentra van TNO, TU Delft, NLDA en Marin en methonalleveranciers BioMCN, Helm Proman en het internationale brancheorganisatie Methanol Institute bij aan het onderzoek.

Het project heeft een looptijd van twee jaar. Als onderdeel van het project zullen partners concrete mogelijkheden onderzoeken voor de inzet van methanol als maritieme transportbrandstof voor zowel nieuwbouwschepen als conversies.

Stena Line gebruikt methanol al sinds 2015. De Stena Germanica, de verbinding tussen Göteborg en Kiel vaart op een brandstofmix met onder andere methanol. Stena Line heeft het schip, dat 1.500 passagiers kan vervoeren, daarvoor omgebouwd. De Stena Germanica dateert uit 2001, het Finse bedrijf Wärtsilä heeft een conversiekit gemaakt voor de 32.000 pk sterke motoren van de Germ. De operatie kost € 22 mln.

Sinds 2016 varen twee zeeschepen van Methanex Corporation op dual fuel methanol motoren, trendsetters binnen de door methanol aangedreven schepen. De eerste 10.000 vaaruren zitten erop –de motor komt van MAN.

Het potentieel van de niet-fossiele brandstoffen ammonia en methanol
Photo: Methanex

 

In deel 5 gaan we verder in op technologische oplossingen om de zwavel- en nitraatemissies te verlagen.