Het begon allemaal betrekkelijk schoon: er is immers weinig vervuilends aan een 17e-eeuws galjoen. Maar ja, toen we steeds meer goederen steeds sneller naar de andere kant van de wereld wilden krijgen, werd deze opgevolgd door de stoomboot. Niet veel later volgde het motorschip, aangedreven door een dieselmotor. En inmiddels varen nu zo’n 50.000 van zulke vrachtschepen over onze zeeën. Maar of dit nou zo’n goede ontwikkeling is?
Schoon?
Op zich lijkt er niets mis met vrachtvervoer over zee: gezien de hoeveelheid goederen die de grote schepen vervoeren, zijn ze relatief schoon op het gebied van CO2-uitstoot. Ze transporteren namelijk veel goederen per keer en zijn daarom per vervoerde kilo schoner uit. Onderstaande grafiek laat zien dat de internationale scheepvaart (de paarsige staven bovenaan) het een stuk beter doet dan het weg-, trein- en vliegtransport (de groene, oranje en rode staven onderaan de grafiek).
Er is echter ook een keerzijde. Zo gebruikt een 5000-ton motorschip per dag 70 vaten olie, zo’n 10.000 liter. En dat is hele vieze olie, omdat de brandstof aan veel minder eisen hoeft te voldoen dan die van onze auto’s. De uitstoot is dan ook erg schadelijk; Fred Pearce (adviseur bij New Scientist en auteur van verschillende boeken over het klimaat) stelt dat er jaarlijks 64.000 mensen sterven door de uitlaatgassen van de scheepvaart. Met name de uitstoot van zwavel ligt erg hoog: de zestien grootste schepen zorgen bij elkaar voor meer zwavel in de lucht dan alle auto’s op de hele wereld samen!
Zeilend vrachtschip
Jorne Langelaan op TEDx A’dam
Slechte zaak, vindt ook Jorne Langelaan, manager van Fairtransport Shipbrokers. Hij sprak op TEDx Amsterdam over de noodzaak van schonere alternatieven voor ons goederentransport over zee.
In zijn presentatie gaat Langelaan in op de problemen, maar hij heeft ook een oplossing: zeilende vrachtschepen. Eén zo’n boot heeft zijn bedrijf al op zee varen, de Tres Hombres. Dat is een milieuvriendelijk schip dat al geregeld vracht heen en weer brengt.
Maar het kan – en moet – nog beter en vooral ook groter. Daarvoor ontwikkelt Fairtransport de Ecoliner. Ook dat is een zeilvrachtschip, maar in plaats van de 45 ton die de Tres Hombres kan vervoeren, kan de Ecoliner 3000 ton aan containers kwijt. Er is alleen nog een bedrijf nodig dat het aandurft zijn vracht voor langere tijd door de Ecoliner te laten vervoeren.
Op papier is de Ecoliner al af en volgens Langelaan is het schip een volwaardige vervanger van een motorvrachtboot. “Dit schip biedt dezelfde snelheid, prijs en betrouwbaarheid als gangbare schepen, terwijl de uitstoot 50% lager is.” Hoe dat kan? Door gebruik te maken van ultramoderne technieken, zoals bijvoorbeeld een zogenaamd DynaRig-zeiltuig.
Oud zeiltuig in nieuw jasje
Het DynaRig-zeilsysteem werd in de jaren zestig in Duitsland ontwikkeld, maar is pas in 2006 voor het eerst toegepast. Eerder was het domweg niet mogelijk vanwege de hoge eisen aan het materiaal, maar met de koolstofvezels van tegenwoordig is zo’n hightech zeil wel haalbaar.
Het ultrasterke materiaal is nodig omdat de mast geen ‘verstaging’ heeft. Dat wil zeggen dat er geen kabels of touwen nodig zijn die de mast moeten ondersteunen en hem verbinden met het dek. De ra’s (de balken dwarsliggend op de mast) zitten vast aan de mast. Normaalgesproken zouden die los van de mast kunnen bewegen, maar bij een DynaRig dus niet. Om de zeilen (die aan de ra’s hangen) toch te kunnen draaien, moet de hele mast dus bewegen; vandaar dat deze geen verstaging heeft.
Het eerste schip met een DynaRig zuiltuig is de Maltese Falcon, op de rechterfoto hierboven. Je ziet geen zeilen omdat die zijn opgerold in de ra’s. Hieronder zie je hoe het schip er mét uitgerolde zeilen uit ziet (rechterfoto).
De Maltese Falcon heeft een groot aantal kleine zeiltjes in plaats van een paar grote zeilen (zoals je dat tegenwoordig meestal ziet). Eigenlijk is het dus een ouderwets ontwerp, maar dat is niet voor niets. Zulke zeilen zijn over het algemeen sneller, omdat je door het verdelen van het doek efficiënter van de wind gebruik kunt maken. En met de techniek van tegenwoordig zijn de zeilen een stuk makkelijker te hanteren.
Wat wel nieuw is, is dat de ra’s iets gebogen zijn; over een hoek van 12.5 graden om precies te zijn. De Duitse ontwerper W. Prolls had berekend dat dat de optimale hoek is voor een snelle vaart en de makers van de Maltese Falcon hebben dat getal in 2004 bevestigd. Op deze manier zou het schip bij een gunstige wind prima met een motorschip kunnen concurreren.
Niet alleen vracht
Tier II
Om motoren in transportmiddelen schoner te laten werken, zijn er allerlei regels opgesteld. De ‘Tier II’-standaard is zo’n set regels. Motoren die zich hieraan houden, gebruiken bijvoorbeeld brandstof met niet meer dan 300 ppm (0.03%) zwavel. Een hele verbetering, want veel schepen mogen tot nu toe diesel gebruiken die tot 4.5% zwavel bevat (de precieze limiet verschilt per regio).
Een modern zeiltuig is één manier om een schip ‘schoner’ te krijgen. Maar je kunt ook gebruikmaken van andere duurzame energiebronnen, zoals bijvoorbeeld de zon. Er bestaat inmiddels al een aantal schepen die zonnepanelen aan boord hebben om niet meer (volledig) afhankelijk te zijn van een brandstofmotor.
Zoals bijvoorbeeld de New Yorkse Hornblower Hybrid. Dit is een veerpont (ferry) die vanaf volgend jaar toeristen naar het Vrijheidsbeeld gaat varen. Hij heeft een hele reeks technische hoogstandjes aan boord: zonnepanelen, windturbines en een ‘Proton Exchange Membrane Fuel Cell’ (PEMFC). Dat laatste is een brandstofcel die waterstof omzet in elektriciteit. Voor ‘noodgevallen’ zijn er ook twee dieselmotoren aan boord, maar die voldoen wel aan strenge regels.
Deze ferry is een vervolg op een andere Hornblower Hybrid die vaart in San Francisco; de eerste hybride boot van Amerika. Terry MacRae, directeur van de cruisefirma, verwacht dat het idee ook in de industriële wereld zal aanslaan: “De technologie van de Hornblower Hybrid kan nu uitgebreid worden naar andere ferries, jachten en zelfs sleepboten. Het is een echte doorbraak, niet alleen voor ons, maar voor de gehele Amerikaanse scheepvaart.”
Innovatief
Ten slotte hadden we ook in Nederland een bijzondere boot, de Ecolution. Het hypermoderne zeiljacht van Wubbo Ockels werd afgelopen zomer te water gelaten, maar eind november hebben vandalen het schip tot zinken gebracht.
Het was één van de meest innovatieve zeiljachten, met allerlei hightech snufjes. Het meest bijzondere is het kunnen opwekken en opslaan van grote hoeveelheden energie. Twee propellers aan de onderkant van het jacht gaan – tijdens het varen – draaien door het stromen van het water. Hiermee wekken ze energie op die vervolgens wordt opgeslagen in accu’s. Daarvan zijn er 170 stuks aan boord, zodat het schip na een dag zeilen voldoende energie opgeslagen heeft om de bemanning vijf dagen lang van stroom te voorzien.
Met de Ecolution wilde Ockels wereldwijd aandacht vragen voor duurzaamheid, net als Jorne Langelaan. Een belangrijk streven, want zoals Langelaan tijdens zijn presentatie op TEDx aangaf, is vervuiling door schepen een reëel gevaar: “Sta je aan het strand van Scheveningen of Zandvoort, dan krijg je meer fijnstof in je longen dan wanneer je in het Ruhrgebied in Duitsland bent, een van de meest geïndustrialiseerde gebieden van het land.” Een ‘frisse strandwandeling’ is dus helemaal niet zo fris…
Zie ook:
- Van stoom tot waterjets: een ontdekkingsreis
- How 16 ships create as much pollution as all the cars in the world (Daily Mail, nov. 2009)
- Tres Hombres deint duurzaam (De Volkskrant, sept. 2010)
- Het moderne zeilen met de Ecolution van Wubbo Ockels (Elsevier, dec. 2010)
- Snelle klipper heeft vrijstaande koolstofvezel masten (over de Maltese Falcon in Technisch Weekblad, juni 2006)