Richt je niet blindelings op alternatieve brandstoffen; vul de infrastructuurtekorten waar mogelijk aan. Zorg ervoor dat alle partijen tegelijkertijd bindende investeringsverplichtingen aangaan voor één enkele handelsroute, richt decarbonisatiestrategieën op specifieke scheepstypen en kies voor stabiele, samenhangende regelgeving in plaats van brede subsidies die overal slechts beperkte hulp bieden.

Dit zijn de aanbevelingen die Future Cleantech Architects (FCA), een Duitse onafhankelijke, non-profit en onpartijdige klimaatdenktank, aan EU-beleidsmakers en anderen voorlegt om de huidige impasse tussen havens, reders en producenten in het debat over de decarbonisatie van de zeescheepvaart te doorbreken.

De uitdaging is complex

De zeevaart is verantwoordelijk voor 2,3% van de wereldwijde CO₂-uitstoot, oftewel ongeveer 900 miljoen ton CO₂, waardoor het een van de sectoren is die het moeilijkst te decarboniseren zijn. De automobielsector kan relatief snel decarboniseren door benzinemotoren te vervangen door elektromotoren en een landelijk laadnetwerk uit te rollen. De scheepvaart daarentegen vereist een complete herziening van het scheepsontwerp, de bunkerinfrastructuur en het wereldwijde energiesysteem.

Omdat deze uitdaging zo complex is, richten deskundigen zoals FCA zich sterk op direct toepasbare oplossingen, zoals windondersteunde voortstuwing en romp-efficiëntie, of op het strikt afstemmen van decarbonisatiestrategieën op specifieke scheepstypen, vermogensbehoeften en handelsroutes. Dit is de enige manier om de energievraag nu aanzienlijk te verminderen, terwijl de toeleveringsketen voor alternatieve brandstoffen van de toekomst geleidelijk vorm krijgt.

Een versnipperd machtsblok

Volgens het recente rapport van de FCA Informatieblad verzending, van die 2,3 % aan uitstoot is 86 % afkomstig van de internationale scheepvaart, 10 % van de binnenlandse scheepvaart en 4 % van visserijactiviteiten.

Als we uitsluitend kijken naar de „tank-to-wake“-uitstoot – dat wil zeggen, wat een schip uitstoot wanneer er aan boord brandstof wordt verbrand – is China met 17% verantwoordelijk voor het grootste aandeel. De Europese Unie volgt met 14%, ofwel ongeveer 145 miljoen ton CO₂. De Verenigde Staten staan op de derde plaats, met 9%. Japan, Zuid-Korea, Australië, Singapore en Brazilië zijn elk goed voor 4%; India is goed voor 3%; en Maleisië en Indonesië zijn elk goed voor 2%. Bijna een derde van de uitstoot is afkomstig van talrijke kleinere landen, die elk minder dan 2% voor hun rekening nemen.

Dit versnipperde machtsblok illustreert duidelijk waarom het invoeren en handhaven van internationale milieuregels een politiek en bestuurlijk mijnenveld is dat tot trage besluitvorming leidt.

Hoewel de EU via het EU-emissiehandelssysteem (EU ETS) en FuelEU Maritime strenge eisen stelt aan toeleveringsketens, vrezen exporterende economieën zoals China en Brazilië dat strenge klimaatregels en emissieheffingen hun producten duurder en minder concurrerend zullen maken op de wereldmarkt.

Een groot deel van de vloot vaart ook onder goedkope vlaggen, zoals die van Panama, de Marshalleilanden of Liberia. Hierdoor kunnen rederijen de regelgeving relatief gemakkelijk omzeilen door over te stappen naar andere rechtsgebieden. Aangezien de uitstoot zo wijdverspreid is, kan geen enkele regio het probleem in zijn eentje oplossen; ambitieuze wereldwijde regels via de Internationale Maritieme Organisatie (IMO) zijn essentieel.

Tel de vloot, niet de brandstof

In feite is 75% van alle maritieme CO₂-uitstoot afkomstig van vijf scheepstypen: bulkschepen, olietankers (inclusief chemicaliën- en LPG-tankers) en containerschepen. Volgens de FCA moeten de regelgevingen per scheepstype worden opgesteld. Aangezien 91% van de wereldwijde actieve tonnage nog steeds uitsluitend op conventionele stookolie vaart, is het debat over ‘welke brandstof het gaat winnen’ voorbarig.

Bovendien verbruikt de sector momenteel amper 1 miljoen ton olie-equivalent (Mtoe) aan koolstofarme brandstoffen per jaar, terwijl er 280 Mtoe nodig zou zijn voor een volledige decarbonisatie.

Met ongeveer 13.000 schepen vormen de bulkschepen de grootste vloot en vervoeren ze jaarlijks bijna 1 miljard ton goederen. Er zijn ongeveer 6.000 containerschepen. Aangezien dit het snelste segment is, heeft elk schip meer dan drie keer zoveel motorvermogen nodig als een bulkschip. Cruiseschepen vormen het kleinste segment, met ongeveer 960 schepen, maar verbruiken aanzienlijke hoeveelheden energie voor het vervoer van passagiers, gemiddeld 18 megawatt per schip.

Veranderende vraag: minder fossiele brandstoffen, kortere toeleveringsketens

Met uitzondering van cruiseschepen vervoert het overgrote deel van de scheepvaart fysieke goederen – en dat op enorme schaal: meer dan 80% van de wereldhandel in volume wordt per schip vervoerd, waardoor het zeevervoer de ruggengraat van de internationale handel vormt. Luchtvracht is goed voor minder dan 1% van de totale wereldhandel in volume (gemeten naar gewicht).

Maar de aard van die handel staat op het punt te veranderen. Naarmate de wereldwijde energietransitie vordert en de energievoorziening steeds meer verschuift naar hernieuwbare bronnen en lokale netwerken, zal de internationale handel in fossiele brandstoffen structureel afnemen. Dit zal directe gevolgen hebben voor bepaalde categorieën schepen, waaronder olietankers, LPG-tankers en bulkschepen die zich richten op de kolenhandel.

Bovendien verschuiven productieactiviteiten steeds meer naar binnenlandse markten en worden toeleveringsketens steeds lokaler. Deze hervorming van de wereldhandel wordt door twee factoren aangedreven: landen streven ernaar hun nationale zelfvoorziening te versterken en tegelijkertijd de transportkosten te verlagen als reactie op de aanhoudend hoge brandstofprijzen.

Als gevolg hiervan zal de noodzaak om geproduceerde goederen over zeer lange afstanden te vervoeren naar verwachting in de loop van de tijd afnemen, waardoor de vraag naar containervervoer over zee en door de lucht ingrijpend zal veranderen.

Langzaam varen

Tegenwoordig kunnen alle schepen hun energieverbruik direct verminderen door middel van maatregelen ter verbetering van de operationele efficiëntie, zoals langzamer varen. Door de snelheid van een schip met slechts 10% te verlagen, kan de CO₂-uitstoot al met 20% tot 25% worden verminderd.

Windenergie maakt ook een sterke comeback als aanvullende voortstuwingsmethode. Binnen de categorie van windondersteunde voortstuwingssystemen (WAPS) lopen rotorzeilen en zuigzeilen voorop. Bij gunstige weersomstandigheden – zoals op lange trans-Atlantische routes of in de Stille Oceaan, waar de wind vrij kan waaien – kunnen deze systemen een brandstofbesparing van wel 30% per zeemijl opleveren.

Het is echter belangrijk op te merken dat deze technologie niet voor elk type schip geschikt is. Windaandrijvingsapparatuur aan dek is bijvoorbeeld onpraktisch voor grote containerschepen, omdat die ruimte al volledig is gereserveerd voor lading. Tankers, bulkschepen en stukgoedschepen kunnen daarentegen optimaal gebruikmaken van deze systemen. Wereldwijd varen er al meer dan 150 schepen met windaandrijfsystemen of hebben dergelijke systemen in bestelling.

Elektrische schepen en containerschepen met kernenergieaandrijving

Voor kortere routes tot ongeveer 1.000 zeemijl is volledig batterij-elektrische aandrijving technisch gezien al de beste en snelste optie. Zelfs op langere routes ontstaan er nieuwe mogelijkheden.

Een containerschip dat van Algeciras in Zuid-Spanje naar Sfax in Tunesië vaart, zou zijn uitstoot met 30% kunnen verminderen zonder in te boeten aan laadruimte, door een strategische tussenstop te maken in Skikda, Algerije, om de accu’s te vervangen.

COSCO Shipping maakt op langere routes in China al gebruik van het verwisselen van accu’s. Het bedrijf heeft een 120 meter lang, op batterijen aangedreven containerschip met een capaciteit van maximaal 700 TEU. Het vaart op de Yangtze-rivier tussen Nanjing en Shanghai, over een afstand van ongeveer 965 km. Gespecialiseerde binnenhavens langs deze route zijn uitgerust met infrastructuur voor het verwisselen en opladen van de batterijcontainers.

Als alle kleine schepen volledig elektrisch zouden worden – een segment waarin innovatie vaak als eerste plaatsvindt – zou dat op zich al een vermindering van 36 miljoen ton opleveren.

Ook kernenergie op zee is geen sciencefiction meer: wereldwijd varen er al meer dan 160 militaire schepen en ijsbrekers op kernenergie. De grote vraag is echter of deze technologie ook de overstap kan maken naar de commerciële scheepvaartvloot. Het potentieel is enorm, maar dat geldt ook voor de obstakels.

In de commerciële scheepvaart richt de aandacht zich steeds meer op kleine modulaire reactoren (SMR’s) van de vierde generatie. Twee reactoren van 35 megawatt zouden een containerschip met een capaciteit van meer dan 10.000 TEU volledig emissievrij kunnen aandrijven, althans op basis van de verhouding tussen brandstofverbruik en vaarsnelheid. Aangezien er geen enorme brandstoftanks meer nodig zouden zijn, zouden schepen ongeveer 5% aan laadvermogen kunnen winnen, tot 12 knopen sneller kunnen varen en tot 38% meer lading per jaar kunnen vervoeren.

Sommige bedrijven buigen zich al serieus over kernenergie als aandrijfbron, waaronder het Nederlands-Zwitserse offshorebedrijf Allseas, dat werkt met hogetemperatuur-gasgekoelde reactoren.

Toch blijft een commerciële doorbraak onzeker vanwege de extreem hoge kosten, het ontbreken van een regelgevend kader van de IMO en prangende vragen rond nucleair afval en proliferatie.

LNG: een klimaatblunder

Als de scheepvaart nu gedwongen zou worden om over te stappen op groene brandstoffen, zou dat zonder miljarden aan subsidies tot faillissementen leiden. Wereldwijd maakt 91% van de vloot gebruik van fossiele brandstoffen. De reden is simpel: hoewel ze aanzienlijke emissies veroorzaken, bieden ze een superieure energiedichtheid, zijn ze goedkoop en gemakkelijk verkrijgbaar.

LNG is momenteel de populairste overgangsoplossing. Hoewel LNG op papier de uitstoot met wel 25% kan verminderen en rederijen kan helpen om aan de FuelEU Maritime-doelstellingen te voldoen, is het in de praktijk een klimaatblunder.

Deze voordelen worden echter tenietgedaan door onverbrand aardgas (methaan) dat langs de toeleveringsketen ontsnapt. Dit lekken van onverbrand methaan staat bekend als ‘methaanlekkage’. Over een periode van 20 jaar is methaan meer dan 80 keer zo krachtig als CO₂, wat betekent dat varen op LNG in de praktijk schadelijker kan zijn voor het klimaat dan het gebruik van traditionele stookolie.

Bovendien is er, aangezien LNG-tankers ‘boil-off’-gas als gratis brandstof gebruiken, weinig stimulans om daadkrachtig over te stappen op werkelijk schone alternatieven. Het LNG-verbruik in Europa is tussen 2018 en 2023 verdubbeld, waardoor rederijen decennialang vastzitten aan de infrastructuur voor fossiele brandstoffen en de overgang naar werkelijk schone brandstoffen of windaandrijving wordt vertraagd.

Grijze methanol en grijze ammoniak bieden evenmin een oplossing, aangezien beide afkomstig zijn uit fossiele bronnen. Ammoniak vormt bovendien een ernstig veiligheidsrisico vanwege de extreme giftigheid voor het zeeleven. De omgang met deze stof vereist veel strengere inperkings- en veiligheidsprotocollen dan die voor conventionele fossiele brandstoffen, waterstof of methanol. Ondanks deze beperkingen heeft de in Antwerpen gevestigde rederij CMB.TECH onlangs gelanceerd 's werelds eerste droge-bulkschip dat op groene ammoniak vaart.

Biobrandstoffen stuiten op een harde grens: het aanbod aan duurzame grondstoffen is onvoldoende om aan de vraag vanuit de scheepvaart te voldoen, vooral gezien de concurrentie vanuit de luchtvaart (duurzame vliegtuigbrandstoffen, of SAF’s). E-brandstoffen bieden een uitweg, maar kosten momenteel zes tot zeven keer zoveel als zware stookolie.

Stookolie neemt nog steeds het grootste deel van het orderboek in beslag

Dit beeld van kosten en beschikbaarheid komt duidelijk tot uiting in de orderportefeuille voor 2025. Hoewel reders voorzichtig afstand nemen van schepen die uitsluitend op stookolie varen, kiezen ze voornamelijk voor LNG (407 nieuwe schepen) en methanol (134 nieuwe schepen). LPG, ammoniak en waterstof zijn elk goed voor minder dan 20 schepen.

Het gaat hierbij grotendeels om schepen die op twee brandstoffen varen. Het ontnuchterende feit blijft dat bijna 2.200 van de schepen die voor 2025 nieuw zijn besteld – ongeveer 78% van het totale orderboek – nog steeds op conventionele stookolie zullen varen.

Er is geen wondermiddel, maar er is wel hoop

Kortom, de energietransitie in de scheepvaart zit vast in een klassieke kip-en-ei-situatie. Aangezien investeringen in de scheepvaart miljarden bedragen en tientallen jaren vastliggen, durft geen van de drie betrokken partijen – rederijen, havens en brandstofproducenten – de eerste stap te zetten.

Rederijen willen geen dure schepen bestellen die op nieuwe e-brandstoffen varen, tenzij ze er zeker van zijn dat ze die overal ter wereld kunnen bijtanken. Als een schip in Singapore of New York niet kan bijtanken, gaat een investering van een miljard euro verloren.

Producenten zullen geen gigantische installaties voor hernieuwbare elektriciteit, waterstof en e-brandstoffen bouwen, tenzij er gegarandeerde, grootschalige afnameovereenkomsten op tafel liggen.

De havens van hun kant weigeren miljarden euro’s te investeren in bunkerinfrastructuur zolang er nauwelijks schepen gebruik van maken.

Wat betreft de infrastructuur voor het bunkeren van alternatieve brandstoffen in havens, komt het beeld sterk overeen met de eerder genoemde orderportefeuille van reders: LNG en walstroom zijn dominant en op grote schaal beschikbaar, met operationele faciliteiten in vrijwel alle grote havens wereldwijd. De infrastructuur voor werkelijk emissievrije brandstoffen blijft daarentegen zeer beperkt.

Om deze vicieuze cirkel te doorbreken, pleit de FCA voor een snelle ontwikkeling van groene corridors: afspraken tussen havens en rederijen over specifieke routes om ervoor te zorgen dat infrastructuur en schepen op elkaar zijn afgestemd. Rotterdam heeft al aangetoond dat havens hiertoe in staat zijn door het eerste methanolbunkerschip te ontvangen en in 2025 een succesvolle, lekvrije proef met ammoniakbunkering uit te voeren.

Zoals de FCA het stelt, bestaat er geen wondermiddel voor het koolstofvrij maken van de scheepvaart. Maar door in te zetten op slimme hybride oplossingen, windondersteuning en gerichte corridorovereenkomsten kan de sector nu al honderden miljoenen ton CO₂ per jaar besparen.