Van wc naar brandstoftank: komt de toekomst van duurzame scheepvaart uit het riool?

Foto: De demonstratiefabriek van Icodos. Credit: Karlsruhe Institute of Technology

Een Duitse start-up genaamd Icodos heeft een manier bedacht om duurzame brandstof te maken van rioolwater. Het gaat om e-methanol, een brandstof die door de scheepvaart gebruikt kan worden om schoner te varen. Met tienduizenden rioolwaterzuiveringsinstallaties door heel Europa is de potentie volgens Icodos groot.

Het bedrijf, een spin-off van de Karlsruhe Institute of Technology, past zijn technologie al toe in de stad Mannheim. Daar staat een rioolwaterzuiveringsinstallatie die biogas maakt van het afval dat binnenkomt. Het bedrijf achter de installatie gebruikt dat gas nu voornamelijk zelf, maar de komst van Icodos brengt daar verandering in. De start-up heeft namelijk een machine gebouwd die het biogas omzet in e-methanol.

De scheepvaart is verantwoordelijk voor zo’n 3 procent van de wereldwijde CO2-emissies. Dat is vergelijkbaar met de uitstoot van landen als Duitsland en Japan. Om in 2050 CO-neutraal te varen - het doel van de maritieme sector - is een flinke ommezwaai nodig. Scheepsmotoren zullen efficiënter moeten worden waardoor ze minder brandstof verbruiken, en rederijen moeten overstappen op schonere brandstoffen. Denk aan biobrandstoffen uit plantaardige resten, ammoniak of e-methanol.

E-methanol wordt gemaakt met hoofdzakelijk twee componenten: afgevangen CO2 en groene waterstof. Het CO2 wordt bijvoorbeeld afgetapt van de schoorstenen van fabrieken of gewonnen uit biogassen - gassen die ontstaan door het vergisten van biomassa. Groene waterstof wordt gemaakt door water te splitsen in zuurstof en waterstof met behulp van elektrolysers.

Opschalen

De elektrolysers worden aangestuurd door hernieuwbare energiebronnen, zoals windmolens of zonnepanelen. Door de afgevangen CO2 chemisch te laten reageren met groene waterstof, ontstaat e-methanol. Het is een duurzaam alternatief voor ‘gewoon’ methanol dat met fossiel aardgas wordt gemaakt.

Bij de techniek van Icodos komt het CO2 van biogas dat gewonnen wordt uit rioolwater. Volgens Wim Soetaert, hoogleraar industriële biotechnologie aan de Universiteit Gent, is die koppeling nog niet eerder gemaakt. ‘E-methanol en al helemaal fossiele methanol wordt al op grote schaal geproduceerd, maar nog niet uit afvalwater. Dat is dus nieuw.’

Volgens de start-up produceert de opstelling in Mannheim nu zo’n 10 ton methanol per jaar. Het doel is om op te schalen naar industriële opstellingen die elk zo’n 3.500 ton per jaar moeten produceren. Ter vergelijking: een containerschip met motoren die geschikt zijn voor e-methanol verbruikt jaarlijks ongeveer 10.000 ton.

‘In onze demofabriek produceren we zo’n 50 liter e-methanol per dag’, vertelt David Strittmatter, oprichter van Icodos. ‘We kunnen uit een liter rioolwater ongeveer 0,20 milliliter e-methanol produceren.’

Icodos geeft aan dat Europa rijk is aan tienduizenden rioolwaterzuiveringsinstallaties. Die zouden volgens het bedrijf allemaal ingezet kunnen worden om e-methanol te produceren. ‘Europa verwerkt ongeveer 20 miljard kubieke meter rioolwater per jaar’, zegt Strittmatter. ‘In theorie kun je daar 4 miljoen ton e-methanol van maken.’

Niet competitief

Nederland en België verwerken samen zo’n 1,5 miljard kubieke meter rioolwater. Daarvan zegt Icodos 300.000 ton e-methanol te kunnen maken.

Soetaert heeft zijn twijfels bij de Europese potentie. ‘Ik kan me moeilijk voorstellen dat er financieel perspectief zit in een heleboel relatief kleinschalige installaties die elk een beetje e-methanol maken’, zegt hij.

Hij wijst erop dat bedrijven in andere landen inzetten op grootschalige commerciële fabrieken die jaarlijks vele malen meer e-methanol produceren. Een recent gebouwde installatie in Denemarken bijvoorbeeld, met een jaarlijkse productie van 42.000 ton. Of een fabriek van het Chinese bedrijf Shunli, waar jaarlijks 110.000 ton e-methanol van de band rolt.

Soetaert: ‘De installatie van Icodos produceert 10 ton per jaar. Ik heb daar respect voor, het is immers een proefinstallatie. Maar zelfs als ze de installatie opschalen naar enkele duizenden tonnen per jaar, denk ik dat ze niet competitief zullen zijn met grootschalige plants.’

Daar komt bij dat groene waterstof relatief duur is en nog niet in overvloed voorradig. Dat geldt overigens niet alleen voor Icodos, maar voor alle producenten van e-methanol. De duurzame brandstof is daardoor een stuk prijziger dan conventionele methanol of andere fossiele brandstoffen.

‘Je ziet dat veel projecten met groene waterstof sneuvelen omdat het verdienmodel nog niet klopt’, vertelt Soetaert. ‘Zonder subsidie zijn ze kansloos, en ook met subsidie willen ze niet vlotten. Ze hebben wel potentie, maar pas over een tijdje, in een toekomst waarin groene stroom spotgoedkoop is. Maar zo ver zijn we nog niet.’

Vooralsnog is er dus geen prijsprikkel voor scheepsrederijen om over te stappen van fossiele brandstoffen naar duurzame varianten als e-methanol. Maar dit gaat waarschijnlijk veranderen. Onlangs bereikte de Internationale Maritieme Organisatie (IMO), een agentschap van de Verenigde Naties, een akkoord over een mondiale CO2-heffing voor de scheepvaart. Rederijen over de hele wereld moeten vanaf 2028 gaan betalen voor een deel van de broeikasgassen die ze uitstoten.

De prijs van het uitstoten van een ton CO2 begint relatief bescheiden, maar neemt per jaar straf toe. Het idee is dat varen op fossiele brandstoffen voor rederijen onrendabel wordt, en dat schone brandstoffen op de lange termijn gaan lonen. Dit zou ook voor e-methanol kunnen gelden.