Is methanol hét alternatief voor dieselolie in de scheepvaart?
Oktober 2021 - In 2018 hebben de 173 landen die aangesloten zijn bij de Internationale Maritieme Organisatie (IMO), afgesproken dat de totale CO2-uitstoot van de internationale scheepvaart in 2050 gehalveerd moet zijn, in vergelijking met 2008. Er wordt daarom volop ingezet op alternatieve brandstoffen, waarvan methanol de grootste kanshebber is om op korte termijn een goed alternatief te worden voor dieselolie.
Wat is methanol?
Methanol is de eenvoudigste alcohol en niet geschikt voor consumptie. Het is één van de meest gebruikte grondstoffen in de chemische industrie. Van bijna de helft van alle methanol wordt formaldehyde gemaakt, wat een grondstof is voor onder andere lijmen, verfproducten en kunststoffen. Meer achtergrondinformatie vind je hier.
In pure vorm kan het gebruikt worden als brandstof en bij het productieproces van biodiesel (plantaardige dieselolie). Tot op heden wordt de meeste methanol nog gewonnen uit aardgas en kolen (zwarte methanol), maar biomethanol is in opkomst. Biomethanol kan geproduceerd worden:
• uit hernieuwbare grondstoffen zoals biomassa
• met groene stroom, waarmee je waterstof maakt en de CO2 uit biomassa haalt
Deze biomethanol verschilt chemisch niet van zwarte methanol, maar omdat de CO2 die vrijkomt na verbranding uit biomassa gehaald is, kom je alles bij elkaar op nul CO2 -emissie uit.
Wat zijn de voordelen van methanol?
Geen zwavel, minder stikstofoxiden en fijnstof
Door de sterke focus op CO2 zou je bijna vergeten dat bij de verbranding van dieselolie ook zwaveloxiden (SOx), stikstofoxiden (NOx) en fijnstof (PM) uitgestoten worden. Het grote voordeel van methanol is dat het geen zwavel bevat. Bij de verbranding komen er dus geen zwaveloxiden vrij, maar ook geen fijnstof. De verwachting is dat het gehalte stikstofoxiden eveneens lager zal zijn. Dat hangt echter ook af van de motorafstellingen.
Relatief veilige brandstof
Methanol is een relatief veilige brandstof, die vloeibaar is bij omgevingstemperatuur en net als dieselolie gebunkerd kan worden. Omdat de temperatuur waarbij methanol begint te verdampen (het vlampunt), lager is dan die van dieselolie, gelden er wel aanvullende voorschriften. Daar moet je dus rekening mee houden, maar dat staat grootschalig opslaan & gebruik niet in de weg.
Wat zijn de nadelen van methanol?
Lagere energiedichtheid dan dieselolie
Een belangrijk nadeel van methanol is de lagere energiedichtheid. Het weegt bijna hetzelfde als dieselolie maar bevat iets minder dan de helft aan energie. Daardoor heb je ruim 2 keer zoveel brandstof nodig voor dezelfde afstand. Hier moet je dus rekening mee houden voor wat betreft de bunkergrootte en het gewicht.
Andere veiligheidsvoorschriften
Voor methanol gelden andere veiligheidsvoorschriften voor bunkering, opslag en het brandstof-toevoersysteem vanwege het lagere vlampunt (11°C versus 52°C van dieselolie). Het volledige brandstofsysteem van een schip moet dus aangepast of ontworpen worden voor het gebruik van methanol. Ook zijn er strengere voorschriften voor onder andere ventilatie en dampdetectie.
Methanol versus andere biobrandstoffen en batterijen & brandstofcellen
Methanol heeft de grootste kans van slagen
Het gaat er niet om of methanol beter of slechter is dan andere biobrandstoffen of batterijen. Er zullen ook toepassingen zijn waar die opties beter bij passen. Maar als wij de huidige alternatieven naast elkaar zetten en naar alle facetten kijken, zoals het gebruik als motorbrandstof, veiligheid, bunker- & opslagmogelijkheden en emissies, dan denken wij dat methanol voor maritieme toepassingen de grootste kans van slagen heeft, vanwege de eigenschappen van deze alternatieve brandstof:
• vloeibaar
• CO2 neutraal
• biologisch afbreekbaar
• uitstekende motorbrandstof
Biobrandstoffen
Brandstoffen die uit plantaardig materiaal worden gemaakt, zoals biodiesel (FAME: Fatty Acid Methyl Ester) en HVO (Hydrotreated Vegetable Oil), hebben ongeveer dezelfde eigenschappen als fossiele dieselolie. Een voordeel van biodiesel en HVO, is dat de motor en de brandstofopslag er niet voor aangepast hoeven te worden, mits de afdichtingen van de brandstofsystemen er geschikt voor zijn. De nadelen ten opzichte van methanol, zijn de fijnstof emissie en dat je er biomassa of plantaardige oliën voor nodig hebt om het te produceren, terwijl je methanol ook kunt maken door elektrolyse en CO2.
De methanol motor komt eraan
Dieselmotoren gebruiken we al meer dan 100 jaar en worden nog altijd doorontwikkeld voor meer vermogen, hogere efficiëntie & betrouwbaarheid en daarmee lagere kosten. Datzelfde wil je natuurlijk ook voor methanol motoren. Momenteel wordt er door Caterpillar dan ook hard gewerkt aan het ontwikkelen en testen daarvan.
Met hoe de zaken er op dit moment voor staan, schatten we in dat Pon Power in 2025 methanol motoren kan aanbieden. Om deze motoren in bestaande schepen te plaatsen, is er wel een aanzienlijke retrofit nodig van het brandstofopslag- en toevoersysteem.
Methanol belangrijke alternatieve brandstof in de scheepvaart
Omdat scheepsbouwers circa 10 jaar vooruitkijken en verwachten dat methanol stap voor stap zal uitgroeien tot één van de belangrijkste alternatieve brandstoffen in de scheepvaart, houden zij er nu al rekening mee. Ook met het feit dat er andere veiligheidsvoorschriften gelden dan bij diesel.
Deze voorschriften, de lagere energiedichtheid en de gevolgen daarvan hebben een grote invloed op het ontwerp van het totale brandstofsysteem, van de opslag tot de motoren.
De nieuwe methanol motoren en de nieuwe schepen die in aantocht zijn, zullen een merkbare bijdrage leveren aan het terugdringen van de CO2-, zwavel-, stikstofoxiden- en fijnstof uitstoot. Het ziet er dus naar uit dat methanol inderdaad hét alternatief is voor dieselolie in de scheepvaart.
Een paar cijfers op een rij
2020
In 2020 heeft Pon Power als proof of concept een Cat motor op methanol laten draaien.
2025
We schatten in dat Pon Power in 2025 methanol motoren kan aanbieden.
2050
In 2050 moet de totale CO2-uitstoot van de internationale scheepvaart gehalveerd zijn.
2,2x
Voor de opslag van methanol is er 2,2x meer ruimte nodig dan voor dieselolie en dat weegt dan 2x zo zwaar.
11°C
Methanol heeft een lager vlampunt dan dieselolie: 11°C versus 52°C.
100 jaar
We hebben er 100 jaar over gedaan om de dieseltechniek te verfijnen tot hoe die nu is. De transitie naar methanol zal enkele jaren duren.
Meer lezen over alternatieve brandstoffen en de energietransitie?
MEER INFORMATIE?
Wil je meer weten over wat wij voor jouw duurzaamheidsdoelstellingen kunnen betekenen? Neem dan contact op met je account manager of laat een bericht achter via onderstaand formulier.
Tijdens kantooruren kun je ons ook bellen op +31 (0)78 642 0420