Leerdoelen
Onderscheiden van de hoofdtypen en kenmerken van fossiele scheepsbrandstoffen, namelijk gedestilleerde scheepsbrandstoffen en reststroom gebaseerde scheepsbrandstoffen.
Begrijpen van de rol van de International Maritime Organisation (IMO) en EU-regelgeving rondom de uitstoot van schadelijke stoffen zoals zwavel en CO2 in scheepsbrandstoffen.
Herkennen van de belangrijkste soorten hernieuwbare brandstoffen voor schepen (FAME en HVO) en hun toepassingen en beperkingen begrijpen.
Begrijpen van de verschillende toekomstige alternatieven voor scheepsbrandstoffen (zoals biodiesel, LNG, waterstof, methanol en hybride dieselelektrische systemen) en de voor- en nadelen van elk.
Begrijpen van additionele maatregelen buiten de brandstof om die bijdragen aan de energie-efficiëntie en brandstofbesparing in de scheepvaart.
Kennisclip
Verdieping en uitleg
Goed onthouden
Er zijn twee hoofdtypen fossiele brandstoffen voor zeeschepen, namelijk gedestilleerde scheepsbrandstoffen (MGO’s) en reststroom gebaseerde scheepsbrandstoffen (HFO). Beide worden gebruikt in dieselmotoren, maar HFO vereist extra behandeling voor gebruik zoals verwarming en centrifugeren.
De International Maritime Organisation (IMO) en de EU hebben regelgeving ingevoerd om het zwavelgehalte en de CO2-uitstoot van scheepsbrandstoffen te verminderen. Deze regels zijn strenger in Emission Control Areas.
FAME en HVO zijn de belangrijkste soorten biodiesel die kunnen worden gemengd met scheepsbrandstoffen. FAME is gemaakt van frituurolie en HVO van waterstof behandelde plantaardige olie. Het mengen van biodiesel met HFO is succesvol gebleken in Nederland.
Toekomstige alternatieven voor scheepsbrandstoffen zijn biodiesel, LNG, waterstof, methanol en hybride dieselelektrische systemen. Elke optie heeft specifieke voordelen en uitdagingen, zoals CO2-reductie en brandstofopslag.
Naast het gebruik van duurzame brandstoffen, worden andere maatregelen zoals verticale zeilen en Ecoshipping (langzamer varen) onderzocht om de energie-efficiëntie van schepen te verbeteren en de brandstofconsumptie te verminderen.
Huidige situatie en ontwikkelingen
Er zijn twee belangrijke soorten fossiele brandstoffen voor zeeschepen: gedestilleerde scheepsbrandstoffen en reststroom gebaseerde scheepsbrandstoffen.
Gedestilleerde scheepsbrandstoffen zijn heldere brandstoffen met een lage viscositeit. Zij lijken op dieselbrandstof voor auto's en vrachtwagens en worden Marine Gas Oils (MGO’s) genoemd.
Reststroom gebaseerde scheepsbrandstoffen zijn zwaardere, zwarte brandstoffen met een hoge viscositeit en worden zware stookolie (HFO) genoemd. HFO wordt vaak verbrand in dieselmotoren met een laag tot middelhoog toerental voor een goede verbranding en minder uitlaatgassen.
Zowel HFO als MGO bevatten componenten zoals stikstof, zwavel en fosfor, die schadelijke uitstoot van NOX, zwaveldioxide en roet veroorzaken. De International Maritime Organisation (IMO) en haar lidstaten hebben het maximaal toegestane zwavelgehalte in scheepsbrandstoffen stapsgewijs verlaagd om de uitstoot van zwaveldioxide te verminderen, vooral in Emission Control Areas zoals de Europese Noordzee.
Hernieuwbare Brandstoffen voor Scheepsmotoren
Naast fossiele brandstoffen zijn er momenteel twee hoofdtypen biodieselbrandstoffen die ook in scheepsmotoren kunnen worden gebruikt: FAME en HVO.
FAME (Fatty Acid Methyl Ester) is gemaakt van bijvoorbeeld frituurolie en wordt gebruikt voor de productie van biodiesel voor auto's. FAME kan tijdens winterse omstandigheden stollen.
HVO (Hydrogenated Vegetable Oil) wordt gemaakt met waterstof en lijkt sterk op gewone dieselbrandstof, waardoor het gemakkelijk kan worden gemengd. HVO is duurder dan HFO en MGO.
In Nederland is het mengen van grote hoeveelheden FAME-biodiesel met scheepsbrandstoffen succesvol gebleken. Het mengen van maximaal 40% FAME met HFO resulteert in stabiele mengsels, ondanks verschillen in viscositeit en dichtheid.
Toekomstige kansen
Er is geen eenduidige weg naar duurzaam maritiem transport. De huidige alternatieven in ontwikkeling zijn biodiesel, LNG, waterstof, methanol en hybride dieselelektrische systemen. Bij het kiezen van de meest gunstige optie moeten CO2-reductie, brandstofbeschikbaarheid, tankgrootte en de toepasbaarheid in bestaande schepen worden overwogen.
Verwacht wordt dat biodiesel, LNG en hybride dieselelektrische systemen tot 2030 verder worden doorgevoerd. Waterstof onder druk vereist momenteel grote brandstoftanks, wat een nadeel is.
Regelgeving voor duurzaam maritiem transport
Zowel de EU als IMO ontwikkelen nieuwe regelgeving om het maritiem transport duurzamer te maken tegen 2030. Het Europees Parlement heeft besloten dat de scheepvaart onderdeel moet worden van het Europese Handelssysteem voor CO2-emissies. Grotere EU-schepen moeten de CO2-uitstoot monitoren en verifiëren. De IMO heeft nieuwe regelgeving ingevoerd voor zowel nieuwe als bestaande schepen. Nieuwe schepen moeten bijvoorbeeld 30% energiezuiniger zijn dan schepen die in 2014 zijn gebouwd. Bestaande schepen moeten een beheerplan voor energie-efficiëntie hebben.
Andere maatregelen voor energie-efficiëntie omvatten:
Het toevoegen van verticale, starre zeilen aan vrachtschepen om tot 10% diesel te besparen.
Het varen met een lagere snelheid, ook wel Ecoshipping genoemd.
Extra leesmateriaal
Energie voor vervoer, Nederlandse Emmissieautoriteit
Boek: Sustainable Shipping: A Cross-Disciplinary View, Harilaos N. Psaraftis, 2019, Springer, ISBN : 9783030043292
Toetsvragen
Wat is het belangrijkste verschil tussen gedestilleerde scheepsbrandstoffen (MGO’s) en reststroom gebaseerde scheepsbrandstoffen (HFO)? |
|---|
a) MGO’s hebben een hoge viscositeit en zijn zwart van kleur, terwijl HFO’s heldere brandstoffen met een lage viscositeit zijn. b) MGO’s zijn heldere brandstoffen met een lage viscositeit, terwijl HFO’s zwaardere, zwarte brandstoffen met een hoge viscositeit zijn. c) MGO’s worden voornamelijk gebruikt in dieselmotoren met een laag toerental, terwijl HFO’s worden gebruikt in dieselmotoren met een hoog toerental. d) MGO’s bevatten geen zwavel, terwijl HFO’s een hoog zwavelgehalte hebben. |