5 maatregelen om vrachtverkeer en scheepvaart sneller te verduurzamen

In het klimaatakkoord van Parijs hebben landen een bindende afspraak ondertekend om klimaatveranderingen te beperken tot een maximale opwarming van 2 °C. Maar om de impact op onze aarde binnen veilige marges te houden, hebben ze tevens afgesproken om in hun beleid te streven naar 1,5 °C. Richard Smokers: “Een halve graad lijkt niet veel, maar voor de transportsector maakt het waanzinnig veel uit. Mobiliteit en logistiek moeten hun CO₂-uitstoot nu vóór 2050 met meer dan 90% verminderen in plaats van de oorspronkelijk door de Europese Commissie vastgestelde 60%.

"Mobiliteit en logistiek moeten hun CO₂-uitstoot nu vóór 2050 met meer dan 90% verminderen in plaats van de oorspronkelijk door de Europese Commissie vastgestelde 60%."

Dat lukt niet meer door alleen alle personen- en bestelauto’s te elektrificeren; ook het goederenvervoer moet met haar uitstoot richting nul. En dat in minder dan 30 jaar tijd. Vanuit het 1,5 °C perspectief is bovendien niet alleen de reductie in 2050 leidend. Zoals ook aangegeven in het Europese ‘Fit-for-55’ programma, is er ook meer reductie in 2030 nodig. Dat vereist een versnelling van het tempo waarin de sector wordt verduurzaamd. Het wordt echt heel spannend. Te meer, omdat elektrificatie voor met name scheepvaart en ander zwaar, langeafstandstransport ongeschikt is.” Dus hoe pakken we dat aan?

5 maatregelen verduurzamen vrachtverkeer en scheepvaart

1. Zet in op meerdere alternatieven
2. Versnel het gebruik van waterstof voor wegtransport met behulp van de verbrandingsmotor
3. Schoner transport slaagt alleen als de consument bereid is te betalen
4. De lucht- en scheepvaart moeten drastisch verduurzamen
5. Begin nu met bouwen van importketens voor duurzame energie

1. Zet in op meerdere alternatieven; we gaan ze allemaal hard nodig hebben

“Er bestaat geen tovermiddel of ‘one-size-fits-all’ oplossing voor zo’n complexe opgave”, weet Smokers. “We hebben een breed scala aan oplossingen nodig, afhankelijk van de toepassing: voor licht of zwaar transport, over korte of lange afstanden. Het gaat er om dat in 2050 alle transportmiddelen zo zuinig mogelijk zijn en dat ze rijden, varen of vliegen op duurzame energie. Bij die keuze is ook van belang hoe energie-efficiënt die oplossing is over de hele keten van ‘well-to-wheel’.

Vergelijk je bijvoorbeeld rijden op duurzaam geproduceerde elektriciteit, waterstof en synthetische brandstoffen, ook wel e-fuels genoemd, dan begint alles bij een windmolen of een zonnepaneel. Maar hoeveel voertuigen je kunt laten rijden op de energieopbrengst van een windmolen, hangt af van de energieverliezen die optreden bij de productie en distributie van de energiedrager, van het rendement van de aandrijving, en van de energie die het voertuig nodig heeft voor voortstuwing. Bij direct gebruik van duurzame elektriciteit via een batterij of via een bovenleiding, zijn de verliezen het kleinst. De route via waterstof is al een flink stuk minder efficiënt. En voor de productie van e-fuels zijn nog meer omzettingsstappen nodig.”

"Voor zwaar en ver transport zijn brandstoffen nodig met een hoge energiedichtheid, zoals biobrandstoffen en e-fuels."

Zoals er geen ‘one-size-fits-all’ oplossing is, zijn er ook geen ‘problem-free solutions’, merkt Smokers op. “Alle opties hebben nog uitdagingen. Voor zwaar en ver transport, zoals in de lucht- en scheepvaart zijn brandstoffen nodig met een hoge energiedichtheid, zoals biobrandstoffen en e-fuels. Maar voor biobrandstoffen heb je biomassa nodig en dus heel veel land. Je kunt hernieuwbare brandstoffen, zoals duurzame vliegtuigbrandstof (SAF, sustainable aviation fuel), ook maken uit reststromen. Zo is HVO een alternatief voor diesel, gemaakt van afgewerkte olie en vetten.

Maar de hoeveelheid reststromen in de wereld is natuurlijk eindig. Ook e-fuels hebben een beperking. Ze worden gemaakt van CO₂, water en groene stroom. Die CO₂ kan nu nog gewonnen worden uit rookgassen van bijvoorbeeld elektriciteitscentrales. Maar in een duurzame wereld moet die met ‘direct air capture’ uit de lucht worden gewonnen, een techniek die nog lang niet marktrijp is. Op plekken waar er veel duurzame energie is en genoeg ruimte voor bijvoorbeeld zonnepanelen en CO₂-afvanginstallaties, zoals woestijnen, is er vaak gebrek aan zoet water. Allemaal technisch oplosbare uitdagingen, maar die kosten nog wel veel tijd, aandacht en investeringen.”

Duidelijk is dat er een meersporenbeleid nodig is. Sommige opties kunnen al op korte termijn worden opgeschaald om bij te dragen aan de aangescherpte 2030 doelstelling. Maar ook de opties voor de lange termijn moeten op tijd in de praktijk worden toegepast om investeringen op gang te brengen en schaalvoordelen te bereiken.

2. Versnel het gebruik van waterstof voor wegtransport met behulp van de verbrandingsmotor

“Kleine trucks voor stadsdistributie en regionaal vervoer kun je prima elektrificeren. Zelfs voor lange-afstandsgoederenvervoer over de weg lijkt elektrische aandrijving tegen 2030 niet alleen technisch haalbaar maar zelfs goedkoper te worden dan rijden op diesel. Maar of het lukt om het merendeel van de vrachtwagens te elektrificeren hangt wel af van allerlei onzekere factoren, zoals de beschikbaarheid en prijsontwikkeling van materialen en componenten en de inpasbaarheid in het elektriciteitssysteem van een dicht netwerk van hoogvermogen oplaadstations."

"Het is dus belangrijk om ook een aantal alternatieven verder te ontwikkelen en in de markt te zetten, zeker voor het echte zware transport over langere afstanden en andere veeleisende toepassingen. Dan kom je uit op waterstof, biobrandstoffen en e-fuels."

"Verhoogde inzet van duurzame brandstoffen, zoals ook voorgeschreven door de aangescherpte Europese duurzame energierichtlijn (RED III), is ook een manier om de emissies van de bestaande vloot sneller omlaag te krijgen, om zo bij te dragen aan de “Fit-for-55”-doelstelling van tenminste 55% CO₂-emissiereductie in 2030.”

"Waterstof heeft volgens Smokers voor de transportsector twee interessante toepassingen: als energiedrager in combinatie met een brandstofcel en een elektrische aandrijving of als directe brandstof in een verbrandingsmotor. “Bij TNO werken we aan beide: het toepassen van brandstofcellen, en de ontwikkeling van de waterstofverbrandingsmotor, samen met DAF en andere industriepartners.”

"Bij TNO werken we aan het toepassen van brandstofcellen, en de ontwikkeling van de waterstofverbrandingsmotor."

Niet alleen voor trucks is deze oplossing interessant, maar ook voor schepen en zwaar materieel. “Waterstof heeft in een brandstofcel een iets hoger rendement. Maar in een zware transporttoepassing, bijvoorbeeld bij een vrachtwagen die constant 90 km/u rijdt, doet een dieselmotor daar weinig voor onder. Het grote voordeel is dat je bestaande technologie gebruikt, en je kunt ook minder zuivere waterstof gebruiken. Al met al kan deze technologie daarom een goede wegbereider zijn voor de brandstofcel en het gebruik van waterstof helpen opschalen.”

3. Schoner goederentransport slaagt alleen als de klant bereid is te betalen en ook risico’s wil nemen

“Duurzaamheidspioniers draaien voor de hoge kosten op, omdat nieuwe technologie in het begin altijd kostbaar is. Vervoerders die willen verduurzamen lopen risico’s. Ook verladers met duurzame ambities sluiten contracten met kortere looptijden dan de terugverdientijd van investeringen in duurzame voertuigen. Om de sector te verduurzamen moeten verladers bereid zijn de risico’s samen met vervoerders te dragen en eventuele blijvende meerkosten te betalen. Dat vereist uiteindelijk ook betalingsbereidheid van hun klanten (en dus consumenten). CO2-beprijzing helpt meestal niet om over de eerste kostenhobbel heen te komen, maar kan er wel voor zorgen dat voor de eindgebruiker op termijn duurzame goederen en diensten goedkoper zijn dan niet duurzame. Daarom helpen we bij TNO onze partners niet alleen met technologie, maar ook met manieren om de CO₂-footprint van transport te meten, inzichtelijk te maken en te verbeteren.”

Podcast BNR Duurzaam

Hoe wordt het vrachtvervoer over land en zee nou écht duurzamer? Beluister de podcast BNR Duurzaam met Richard Smokers.

4. De lucht- en scheepvaart moeten drastisch verduurzamen

“Als we niet ingrijpen dan stoten de lucht- en scheepvaart samen in 2050 meer uit, dan wat we mondiaal met z’n allen tegen die tijd nog aan CO₂ mogen uitstoten. In deze sectoren zijn duurzame brandstoffen de belangrijkste optie. Dit vereist ontwikkeling van technologie voor de productie en toepassing van deze brandstoffen, maar ook een gezamenlijk proces van betrokken stakeholders om iteratief tot de juiste keuzes te komen en de transitie te versnellen.”

"Als we niet ingrijpen dan stoten de lucht- en scheepvaart samen in 2050 uit, wat we mondiaal met z’n allen tegen die tijd nog aan CO₂ mogen uitstoten.”

In tegenstelling tot het wegtransport zijn voor de internationale lucht- en scheepvaart geen harde afspraken gemaakt in Parijs, omdat ze niet onder één nationaal bewind vallen. Collectief worden er door deze sectoren wel scherpe afspraken gemaakt. Voor de scheepvaart is dat bijvoorbeeld de IMO binnen de VN.

Methanol lijkt een kansrijke kandidaat voor het schoon aandrijven van schepen. “Deze brandstof kun je maken uit biomassa, maar ook als e-fuel uit waterstof en CO₂. Ammoniak is een ander alternatief, waarvoor je bovendien geen koolstof nodig hebt. Ammoniak maak je met stikstof, waar onze lucht voor 80% uit bestaat, dus dat is zeker niet schaars.”

5. Begin nu met bouwen van importketens voor duurzame energie

Als het over de energietransitie gaat, zijn we geneigd om te denken dat we straks volledig in onze eigen behoefte kunnen voorzien. “Nu zijn we nog afhankelijk van geïmporteerde kolen, gas en olie, maar straks gaan we die energie allemaal zelf opwekken, is vaak de gedachte. Natuurlijk wil je dat ook graag, om minder afhankelijk te zijn van lange aanvoerketens en dubieuze regimes. Maar de realiteit zal zijn dat we afhankelijk zullen blijven van import om over voldoende waterstof, biobrandstoffen of e-fuels te kunnen beschikken.

"De realiteit zal zijn dat we afhankelijk zullen blijven van import om over voldoende waterstof, biobrandstoffen of e-fuels te kunnen beschikken."

Om een idee te geven: alleen al voor het bunkeren van schepen en vliegtuigen hebben we op dit moment in Nederland ongeveer twee keer zoveel brandstof nodig als voor ons binnenlands verbruik. Als je dat allemaal wilt vervangen door e-fuels, gemaakt van duurzame windenergie, dan heb je twee keer de Noordzee nodig aan windmolenparken, zonder iets over te houden voor de rest van Nederland.

"We zullen afhankelijk blijven van import om over voldoende waterstof, biobrandstoffen of e-fuels voor alle toepassingen in mobiliteit en logistiek te beschikken. Even los van de vraag of we in de toekomst in Nederland evenveel bunkerbrandstoffen zullen leveren als nu, gaat het nodig zijn om waterstof en/of e-fuels te importen uit landen waar bijvoorbeeld zonnepanelen goedkoper stroom leveren en er genoeg ruimte is voor installaties die CO₂ uit de lucht halen. Die importketens moet je nu gaan optuigen om straks niet stil te vallen.”

Neem contact met ons op

Wil je weten hoe TNO jou kan helpen bij het verduurzamen van vrachtverkeer en scheepvaart? Neem contact op met Richard Smokers.