De Beluga Skysails is het eerste commerciële vrachtschip met een kite.

Analyse CO2-neutraal varen

Elektrisch varen, zeilen of een atoomboot: hoe kan de commerciële zeevaart minder CO2 uitstoten?

De Beluga Skysails is het eerste commerciële vrachtschip met een kite. Beeld Beluga Skysail

De commerciële zeevaart blaast meer CO2 de lucht in dan de complete luchtvaartsector, zo'n 890 miljoen ton per jaar. Dat moet stukken minder. In 2050 zelfs CO2-neutraal. Maar hoe?

De grootste rederij ter wereld, Maersk uit Denemarken, wil in 2050 koolstofneutraal de wereldzeeën bevaren. 2050 lijkt ver weg, maar voor een rederij is het dat niet. De gemiddelde leeftijd van de schepen van Maersk is 9 jaar, en dat betekent dat de schepen rond 18 jaar lang dienst doen.

De afgelopen tien jaar is Maersk er al in geslaagd de uitstoot per vervoerde container te verminderen met 47 procent. Maar dat is nog niets vergeleken bij wat komen moet: vanaf 2030 kan het bedrijf zich niet meer permitteren om nog schepen aan te schaffen die varen op diesel, stookolie of andere fossiele brandstoffen. Voor de hele zeevaart is de uitstoot van broeikasgas een probleem. Op dit moment blaast de handelsvloot rond 890 miljoen ton CO2 de lucht in. Dat is 2,5 procent van de mondiale uitstoot, nog iets meer dan de Daluchtvaart. Dat zal drastisch omlaag moeten, gezien de klimaatdoelen.

Maar wat dan? Roeien is geen optie. Elektrisch varen? Zeilen?

1. Elektrisch varen met een batterij

Bijna overal waar de energietransitie ter sprake komt, wordt elektrificeren beschouwd als een oplossing. In het geval van de zeevaart: stop een hoeveelheid batterijen in het schip, laden terwijl het schip wordt geladen en varen maar.

Zo zal het niet gaan, zegt Klaas Visser, universitair docent marine techniek aan de TU Delft. Althans niet voor de grote vaart, waar Maersk actief is. Een opgeladen accu bevat simpelweg niet genoeg energie om van Rotterdam naar Yokohama te komen: ‘De energiedichtheid is onvoldoende.’ Bovendien zouden de accu’s moeten worden geladen met CO2-vrij opgewekte stroom, anders helpt het nog niet.

Niet dat er niet elektrisch kan worden gevaren. De Texelse veerdienst Teso vaart deels op aardgas waarmee een generator wordt aangedreven die op zijn beurt weer batterijen oplaadt. Een soort Prius-methode. Op het dak liggen enkele honderden zonnepanelen stroom te produceren.

Voor de kustvaart en voor bedrijfstakken als visserij en baggerwerk zouden dergelijke oplossingen kunnen werken, zegt Visser. Zo is hij zelf betrokken bij een experiment om een elektrisch aangedreven schip van Harlingen naar de Noordzee te laten varen en weer terug. Dat zou in maart moeten gebeuren. En Stena heeft al aangekondigd zijn lijndienst Gothenburg-Frederikshavn in stappen te elektrificeren. Dat kan lukken, maar bijvoorbeeld Hoek van Holland-Harwich is al drie keer zo ver. Dat wordt heel moeilijk. En in het ruime sop schieten batterijen echt tekort.

2. Zeilen

Er zijn verscheidene vormen. Zeilen met masten zijn voor veel schepen een probleem. Vooral op containerschepen gaat dat niet lukken, want die dekken staan vol met opgetaste containers.

Een kite, het soort waarmee sporters zich op winderige dagen vermaken, is al een stuk handiger. Die hebben alleen maar een kabel nodig waarmee het schip vooruit wordt gesleept. Het dek blijft vrij.

En dan zijn er nog de Flettner-rotors, door de wind aangedreven kokers aan een verticale as die de schroef aandrijven. Zulke oplossingen, zegt Visser, kunnen op open zee 10 tot 30 procent van de benodigde energie opleveren. Dat is mooi, maar meer dan ‘sail assist’ is het niet.

Klaas Visser, universitair docent marine techniek TU Delft. Beeld TU Delft

3. Andere brandstof

De grootste klapper zal toch moeten komen van andere brandstof. Alles is denkbaar, als het maar wordt gemaakt zonder fossiele brandstoffen: waterstof, ammoniak, ethanol, methanol, of synthetische brandstoffen die rechtstreeks uit de CO2 uit de lucht worden gemaakt.

Veel van zulke brandstoffen kunnen gewoon in een conventionele motor: verbranden in cilinders waardoor zuigers in beweging komen. Maar veel beter zou het zijn om nieuwe schepen te voorzien van een brandstofcel. Zuiniger, schoner. Stiller ook, al heb je daar midden op zee minder profijt van. Er zijn al brandstofcellen in ontwikkeling (solid oxide fuel cell) die niet per se op heel zuivere waterstof hoeven te draaien, maar ook genoegen nemen met ammoniak, ethanol of methanol. Dat schept de nodige flexibiliteit.

Maar dé oplossing is er nog niet. Waterstof is geweldig, maar moeilijk op te slaan. Methanol is giftig, en aan boord van een schip dus gevaarlijk. Ammoniak ook. Biobrandstof zou kunnen, maar de vraag is of daarvan voldoende beschikbaar zal zijn.

En de kosten? Maersk heeft zelf al eens voorgerekend dat een schip met een brandstofcel op waterstof de kosten van een sportschoen van 70 dollar 20 cent duurder zou maken.

Schip met zeilen.

4. Kernreactor

Er worden schepen aangedreven met atoomenergie. Een paar vliegdekschepen van onder meer Amerikaanse en Russische makelij bijvoorbeeld. Onderzeeërs. IJsbrekers.

Dus technisch kan het. Maar het is geen goed teken dat nog nooit een commerciële reder  heeft geprobeerd een atoomboot te ontwikkelen. Het ligt ook niet voor de hand. Alle havens waar zo’n schip komt, moeten zo’n atoomboot accepteren, niet alleen nu maar ook nog over twintig, dertig jaar. Dat risico is veel te groot.

5. Trucjes

Koolstofneutraal klinkt heel goed, maar het is iets anders dan ‘koolstofvrij’. Dat Maersk kiest voor koolstofneutraal betekent dat het concern eventueel resterende uitstoot van broeikasgas kan compenseren. Een beetje zoals elke luchtreiziger kan doen: door ergens bomen te laten planten. En zo bezien is de ambitie van Maersk plotseling wat minder revolutionair. De Nederlandse reders hebben bijvoorbeeld al afgesproken hun CO2-uitstoot in 2050 met 70 procent te verminderen.

Finse tanker met Flettner-rotors. Beeld AP

6. Langzamer varen

Maar of met een van deze technieken een koolstofvrije toekomst in 2050 haalbaar is, is zeer de vraag. Het internationale onderzoeksbureau DNV GL publiceerde onlangs een paar scenario’s voor de uitstoot van broeikasgas in de zeescheepvaart, en kwam tot de conclusie dat de uitstoot, als de groei van het transport niet al te sterk is de komende decennia, met behulp van andere brandstoffen misschien net een beetje omlaag te krijgen is. Zelfs als alle middelen worden ingezet, verwacht DNV GL, zal de daling van de uitstoot van CO2 hooguit op 25 procent komen. En de maatregel met de meeste effect is veruit de simpelste: 20 procent langzamer varen.

Autonoom varen

Als een taxi zonder bestuurder kan (dat kan bijna) dan moet een schip dat zeker kunnen. Dat heeft grote voordelen voor de reder. Het scheelt een salaris of tien, leefruimte, kombuis, voedsel, medische voorzieningen en verzekeringen.

Koolstofvrij varen kan bemanningsvrij varen dichterbij brengen, zegt Visser. ‘Op een schip moeten nu wel mensen zitten om de machines te onderhouden. Maar als de schepen worden aangedreven met brandstofcellen, is er geen bewegend deel meer, en dus geen onderhoud meer nodig.’ De brandstofcel zet zijn brandstof om in stroom die direct de schroef aandrijft. Kansen op pech zijn nagenoeg nul. Dan is het nog een kwestie van een automatische piloot inschakelen, of een piloot achter een beeldscherm op de wal inzetten, en de bemanning is overbodig geworden.

Zwavelnormen maken zeescheepvaart fors duurder

De zeescheepvaart gaat tientallen procenten duurder worden als gevolg van milieumaatregelen. Mogelijk zat de wereldhandel in sommige goederen merkbaar afnemen als gevolg van die kostenstijging.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@volkskrant.nl.