Waterstof, geproduceerd op basis van methanol, is in de scheepvaart mogelijk de ideale brandstof van de toekomst. Deze technologie is milieuvriendelijk en vereist geen grote waterstoftanks aan boord van de schepen, waardoor op het gebied van veiligheid belangrijke voordelen worden gecreëerd. Dat zegt een rapport over het concept van HyMethShip door wetenschappers van de Fraunhofer Gesellschaft.
In de toekomst kan de toepassing volgens het rapport ook voor de cruisesector een aantrekkelijke oplossing blijken. Het concept wordt gefinancierd door de Europese Unie.
Veiligheid
“De scheepvaart is een van de snelst groeiende bronnen van broeikasgassen”, merken de onderzoekers van het Fraunhofer Institut op. “Dit zet scheepsbouwers en rederijen aan op zoek te gaan naar milieuvriendelijke alternatieve voortstuwingssystemen.”
Volgens het European Environmental Agency (EEA) is maritiem transport verantwoordelijk voor meer dan 3 procent van de totale uitstoot van broeikasgassen in de Europese Unie. Drie jaar geleden bereikte de uitstoot 144 miljoen ton koolstofdioxide. Door de sterke stijging van de handelsvolumes is de scheepvaart ook al jaren een van de snelst groeiende bronnen van de emissies van broeikasgassen.
“Als gevolg hiervan zijn scheepsbouwers en operators over de hele wereld op zoek naar milieuvriendelijke alternatieven voor conventionele scheepsmotoren die worden aangedreven door stookolie of diesel”, beklemtonen de onderzoekers.
“Daarbij verschuift de focus steeds meer naar duurzame waterstof als milieuvriendelijke energiebron. Het vervoer van grote, zware tanks met waterstof onder druk, brengt echter steeds een zeker risico met zich mee.”
De onderzoekers van het Fraunhofer Instituut hebben nu echter samen met partners een technologie ontwikkeld die waterstof gebruikt als een emissievrij voortstuwingsconcept en deze risico’s kan helpen vermijden.
Hun project gebruikt methanol als vloeibare waterstofdrager. In dit concept wordt het schip in de haven met methanol bijgetankt. Aan boord wordt die methanol gebruikt voor de aanmaak van waterstof, die voor de voortstuwing van het schip zal zorgen.
“Deze toepassing biedt een dubbel voordeel”, benadrukken de onderzoekers. “Het schip beschikt over een nagenoeg voortstuwingssysteem, terwijl aan boord ook geen grote en potentieel gevaarlijke waterstoftank moet worden geïnstalleerd.”
Duurzame cruises
De voortstuwing van het schip produceert ook geen uitlaatgassen die een schadelijke invloed op het klimaat zouden kunnen hebben. Bovendien worden een aantal processen geïntroduceerd om het systeem verder te optimaliseren.
Ten eerste wordt de afvalwarmte van de motor gebruikt om de reactor te verwarmen, waardoor de efficiëntie van het systeem aanzienlijk wordt verhoogd. Ten tweede wordt het resterende koolstofdioxide op het einde van het proces opnieuw in een vloeibare toestand teruggebracht en in de lege methanoltanks opgeslagen.
Wanneer het schip opnieuw in de haven aankomt, kan de koolstofdioxide in andere tanks worden overgeheveld en kan het product vervolgens opnieuw voor de aanmaak van waterstof worden ingezet.
“Methanol is in de scheepvaart een ideale waterstofdrager”, zeggen de onderzoekers nog. “De energiedichtheid van het product is twee keer zo hoog als bij vloeibare waterstof. Dit betekent dat de methanoltanks aan boord slechts half zo groot hoeven te zijn. Bovendien kan de stof ook veilig worden vervoerd. Zelfs indien een tank zou lekken, is er van een acuut milieurisico geen sprake.”
Een emissievrij voortstuwingssysteem zou volgens de onderzoekers een ideale oplossing kunnen zijn voor veerboten die op vaste routes tussen twee havens varen. Elke haven zou daarbij zijn eigen tankstation voor methanol kunnen hebben.
“De technologie kan echter ook een aantrekkelijke toekomstige oplossing zijn voor containerschepen en het cruisetoerisme. Milieubewuste passagiers zouden tot duurzame cruises – zonder uitstoot van broeikasgassen en zonder grote schouwen die massaal roet van de stookolie in de lucht laten ontsnappen – aangetrokken kunnen worden.”