Ammoniak is als scheepsbrandstof niet ‘groen’ genoeg (afb: Chalmers TU)
De scheepvaart is met stookolie als belangrijkste energieleverancier een verhoudingsgewijs grote klimaatzondaar. In 2018 was de sector zeevervoer en binnenvaart goed voor 13,5 % van de totale vervoer-broeikasgasuitstoot in de EU; op ruime afstand van het wegvervoer en net na de luchtvaart. Nu staat ammoniak als mogelijke ‘groene’ op een lijstje alternatieve energieleveranciers, maar dat gas levert bij verbranding ook lachgas, stellen onderzoeksters van de Zweedse Chalmers TU, en lachgas is een zeer krachtig broeikasgas. Daar blijft het niet bij.
Ammoniak, NH3, is een koolstofvrije brandstof, makkelijk te vervloeien en heeft een veel grotere energiedichtheid dan waterstof (ook als ‘groene’ brandstof gezien). Het grote nadeel van ammoniak is dat het meer energie kost om het te maken dan het als brandstof aan energie oplevert. Onder ideale omstandigheden ontstaan bij verbranding stikstof en water, maar die worden zelden verwezenlijkt.
“Hoewel ammoniak geen koolstof bevat betekent het niet dat het bij verbranding in machines geen broeikasgassen oplevert”, zegt Selma Brynolf. “Machineproeven hebben het vrijkomen van lachgas aangetoond, een gas dat tweehonderd keer sterker broeikaseffect heeft dan kooldioxide.” “Er zijn gewoon weinig goede risicoanalyses gemaakt van het gebruik van ammoniak”, vult hoofdauteur Fayas Malik aan.
De onderzoeksters maakten levencyclusanalyses om de effecten van het gebruik alternatieve energiedragers op milieu, klimaat en economie in te schatten voor drie typen schepen. Ze keken naar batterijen en naar drie ‘groene’ brandstoffen: waterstof, methanol en ammoniak. Die stoffen werden zowel toegepast in verbrandingsmotoren als in brandstofcellen. Ammoniak en methanol kwamen daar als goedkoopste alternatieven uit.
Nieuw probleem
Malik: “In die markt gaat het vooral om kosten en aangezien ammoniak het goedkoopst is beweegt die markt die kant op. Daar is nogal veel aandacht voor in de scheepvaart, maar als we die richting op gaan om het probleem met fossiele brandstoffen op te lossen dan lijkt het er op dat we daarmee een nieuw probleem creëren.“
Niet alleen kunnen er bij de verbranding ongewenste stikstofoxiden zoals lachgas ontstaan maar ook lekkages kunnen zorgen voor milieuproblemen zoals overbemesting (zie het probleem in de landbouw) en verzuring. De drie onderzochte brandstoffen gelden als ‘groen’ als die zijn gemaakt met behulp van vernieuwbare energie, maar die zogenaamd ‘groene’ brandstoffen hebben volgens de onderzoeksters een groter effect op het milieu in termen van toxiciteit voor mensen, gebruik van grondstoffen als mineralen en metalen en watergebruik dan fossiele brandstoffen.
Het gebruik van ammoniak brengt grote risico’s met zich mee. Die zijn in theorie hanteerbaar, maar daar is een complex beveiligingssysteem voor nodig, waardoor die brandstof eigenlijk alleen maar bruikbaar is voor oceaanvrachtvaart. Malik stelt dat alles bij elkaar ammoniak niet ‘groen’ genoeg is.
De onderzoeksters stellen dat er hoogstwaarschijnlijk niet één goede oplossing is voor alle typen schepen. Malik: “Bekeken vanuit het perspectief van de levenscycli zullen er verschillende oplossingen moeten komen voor de ‘ontkoling’ van verschillende soorten schepen. Er is geen gouden oplossing. Er zal meer aan de levenscyclusanalyses gewerkt moeten worden.”
Bron: Alpha Galileo