SCHEPEN TOERUSTEN OP DE ENERGIETRANSITIE

Midlife upgrade betaalbaar maken

Volgens projectleider en maritiem ingenieur Jeroen Pruyn van de TU Delft maakt de nieuwe wetgeving die op handen is dit onderzoek nu echt urgent. “De eisen voor brandstof en uitstoot gaan vanaf 2025 stapsgewijs veranderen, totdat schepen in 2050 uiteindelijk 80% minder emissie moeten hebben.” Maar schepen kunnen een jaar of 30 mee. En schepen die nu worden ontworpen, zijn voor gebruik nu. Pruyn: “Het is naïef om te denken dat die nu al aan de regels van de toekomst voldoen. Ze zullen een midlife upgrade krijgen. Door in de ontwerpfase al rekening te houden met de toekomst, is de huidige generatie schepen nu niet duurder om te bouwen, en zullen de kosten van de ombouw lager zijn.”

In drie werkpakketten worden de gevolgen en kansen onderzocht van die enorme omslag voor scheepsontwerp. Onderzoekers werken aan automatische controlesystemen, aan de routes van pijpen die door een schip lopen en aan de nieuwe indeling van de machinerie en opslag in het schip. Aan dat laatste onderwerp werkt PhD-onderzoeker Jesper Zwaginga. “Op dit moment liggen brandstoftanks en machinerie vrij diep in het schip in verband met de stabiliteit en veiligheid. Wil je gedurende de levensduur van een schip overstappen op een ander type brandstof, dan wil je makkelijk bij die systemen kunnen komen. Om dat mogelijk te maken moeten de tanks misschien hoger worden geplaatst terwijl het schip in balans blijft.”

Impact op andere sectoren

Zwaginga’s werk heeft een directe relatie met de andere werkpakketten van READINESS, waarvan de eerste helft een acronym is van het mondvol ‘Robust, effective and adaptable ship designs for uncertain transition paths’. “Een ander deel van het project behandelt de zogeheten piperouting. Tijdens het ontwerp van een schip gaan de helft van de engineering-uren daarin zitten. Je bent steeds op zoek naar de meest efficiënte routes. Gaat je offshore kraanschip of je vissersschip na een aantal jaren over op een nieuwe brandstof, dan moet je nieuwe wegen vinden voor pijpen, of bestaande pijpen krijgen een nieuw doel.”

Welke brandstoffen dat dan zullen worden, is nu nog onbekend. Op de korte termijn acht Pruyn het gebruik van biodiesel waarschijnlijk of methaan, methanol en ethanol van een bio- of elektrische bron. “Daarvoor is nu een grote lobby bezig.” De keuzes zullen direct impact hebben op andere sectoren. “Met de keuze voor één van de biogassen zal wereldwijd in grote gebieden landbouw nodig zijn om de gewassen te kweken waar brandstof van te maken is, en dat gaat vanzelfsprekend ten koste van ruimte voor voedselproductie. De e-brandstoffen worden gemaakt van elektriciteit en daarbij spelen zowel de ruimte als de netwerkcapaciteit een beperkende rol.”

Stap wagen ondanks onzekerheden

Voor de langere termijn zullen verdergaande aanpassingen nodig zijn om aan de wetgeving te kunnen blijven voldoen. “Er gaan stemmen op die pleiten voor een totale ban op CO2 in de uitstoot”, zegt Pruyn. “Dan zouden ammoniak en waterstof als enige opties overblijven. Maar ammoniak is zeer schadelijk voor de leefomgeving en mag absoluut niet lekken. Dat brengt gevolgen met zich mee voor het ontwerp van een schip, zoals een dubbele wand voor pijpen, alarmen en wellicht ook bestrijdingsmiddelen. De publieke opinie is bij de keuze voor ammoniak van grote invloed.”

En ook het gebruik van waterstof heeft gevolgen. Pruyn: “Je kunt er niet genoeg van meenemen om meer dan een week op zee te blijven en toch ook lading te kunnen vervoeren. Voor de kustvaart is dit wel een optie.” Zwaginga voegt toe: “Een bijkomende factor is dat waterstof bewaard wordt bij ongeveer -250 graden Celsius. Dat moet wel mogelijk gemaakt worden. Ik onderzoek wat voor elke specifieke toepassing de mogelijkheden zijn. Door de huidige onzekerheden durven scheepseigenaars de stap niet te wagen, maar toch zullen ze binnen enkele jaren moeten beslissen op welke factoren ze bereid zijn in te leveren om hun emissies naar beneden te krijgen.”