Is methanol de schone maritieme brandstof voor de toekomst?

^{Door: Kees Berger, 19 december 2014}

Het is geen geheim meer dat de maritieme sector vandaag de dag wordt geconfronteerd met een aantal grote uitdagingen met betrekking tot de aanstaande emissie wet- en regelgeving. De bijdrage aan de wereldwijde uitstoot van zwaveloxiden (SOx) en stikstofoxiden (NOx) is namelijk aanzienlijk. Drie belangrijkste alternatieven - schakelen naar laagzwavelige brandstoffen, het installeren van de nabehandeling van uitlaatgassenapparaten, bijvoorbeeld scrubbers, of het gebruik van aardgas - zijn uitgebreid onderzocht, maar zeer weinig informatie is beschikbaar over methanol als scheepsbrandstof.

Methanol is een schone brandstof

Methanol bevat geen zwavel. De uitstoot van fijnstof (PM) en stikstofoxiden (NOx) uit methanolverbranding in scheepsmotoren zo is de verwachting en ervaring, is duidelijk lager dan die welke voortvloeien uit de verbranding van conventionele brandstoffen. Methanol is op grote schaal beschikbaar, kan veilig worden vervoerd en gedistribueerd met behulp van de bestaande infrastructuur, en is het normaal gesproken veel goedkoper dan destillaten op basis van energie-inhoud.

Het kan worden geproduceerd uit hernieuwbare en niet-hernieuwbare grondstoffen, alsmede door recycling van koolstofdioxiden (CO2) uit rookgassen of afvangen en recycling van atmosferische CO2. Als deze "groene" methanol op grotere schaal beschikbaar komt zal het zeker helpen aan de verduurzaming van de internationale scheepvaartbedrijven zodat zij zich kunnen ontwikkelen tot bedrijfstak met een kleine Milieu- en CO2-footprint. 

De technologie

Aangezien methanol (en LNG) andere kenmerken bezitten dan traditionele marine diesel brandstoffen is niet mogelijk om van de ene brandstof naar de ander om te schakelen zonder aanpassingen van ofwel de motor of de brandstof. Verschillende mogelijke alternatieven zijn beschikbaar, welke de norm wordt is nog te bezien. Een mogelijke manier om methanol te gebruiken zonder grote wijzigingen aan de motor te converteren naar dimethylether (DME) wat een uitstekende dieselbrandstof is. Het proces is een katalytische reactie waarbij twee moleculen methanol worden omgezet in een molecuul van DME en één molecuul water.

2 CH3OH → H20 + CH3OCH3

Ongeveer 90 procent van de methanol wordt omgezet in DME wat resulteert in een mengsel van 10 procent methanol, 45 procent DME en 45 procent water op molecuulbasis. In industriële toepassingen worden deze stoffen afgescheiden door destillatie. Voor scheepvaarttoepassingen heeft het Deense bedrijf Haldor Topsoe voorgesteld het mengsel te gebruiken zoals het is. Zij noemen het mengsel OBATE (On-Board-Alcohol-To-Ether). Door de omzetting van methanol in DME aan boord te doen is de opslag efficiënter aangezien DME gasvormig is bij normale temperatuur en druk gemaakt.

Proeven op kleine dieselmotoren hebben aangetoond dat dit brandstofmengsel een goede zelfontbranding (door compressie) heeft. In het SPIRETH-project zal de brandstof worden getest in 300 kW motoren aan boord van een Zweedse RoPax schip in eigendom van Stena Line. Het voordeel bij het gebruik van OBATE brandstof is dat de vereiste motoraanpassingen beperkt zijn tot het brandstofsysteem. Onder andere een nieuwe opvoerpomp en injectoren zijn noodzakelijk.

Het belangrijkste nadeel van de methanol-tot-DME conversie is dat de OBATE eenheden ruimte nodig hebben.

Conclusie

Als je de nodige investering vergelijkt in de aanpassingen van de schepen om op Methanol te gaan varen, dan liggen die voor de toepassing van methanol significant lager dan wanneer je de schepen geschikt maakt voor LNG, terwijl de emissies reducties van stikstofoxiden (NOx), zwaveloxiden (SOx) en fijnstof (PM) vergelijkbaar zijn. Verder is het niet voor niets dat een rederij als Stena recent heeft besloten om de eerste ferry (Stena Germania) conversie naar Methanol uit te laten voeren door de werf Remontova in Polen.

Gezien de enorme politieke Push voor LNG zou je je af kunnen vragen of deze brandstof een serieuze kans gaat krijgen om uit te groeien tot de schone brandstof voor de maritieme sector, wat er in potentie wel in zit denk ik. 

Lees meer op onze blogpagina

Uw gegevens worden vertrouwelijk behandeld. Bekijk ons privacy beleid voor meer informatie.