Een wereldwijde inspanning om de uitstoot van zwavel en broeikasgassen (BKG) door schepen te verminderen, heeft onderzoekers van het National Renewable Energy Laboratory (NREL) en andere faciliteiten van het Department of Energy het potentiële gebruik van mariene biobrandstoffen laten onderzoeken.

"Biobrandstoffen bleken zeer goede opties omdat ze nul of zeer, zeer laag zwavelgehalte in vergelijking met fossiele brandstoffen, " zei Eric Tan, een senior onderzoeksingenieur bij NREL en hoofdauteur van een nieuw artikel gepubliceerd in het tijdschrift Milieuwetenschap en -technologie .

Zijn co-auteurs van "Biofuel Options for Marine Applications:Techno-Economic and Life-Cycle Analyses" zijn Ling Tao, ook van NREL, samen met wetenschappers van het Argonne National Laboratory, Pacific Northwest Nationaal Laboratorium, en de Maritime Administration van het Amerikaanse Department of Transportation.

De International Marine Organization (IMO) heeft de toegestane hoeveelheid zwaveloxide-emissies van schepen sinds 2005 verlaagd. De nieuwste bovengrens, die begin 2020 in werking is getreden, verlaagde het zwavelgehalte van scheepsbrandolie van 3,5% tot 0,5%. IMO zei dat de reductie grote voordelen zou moeten hebben voor het milieu en de gezondheid van mensen, vooral degenen die in de buurt van havens en langs kusten wonen. Aanvullend, IMO heeft agressieve doelen gesteld om de zeescheepvaart koolstofarm te maken, streven naar een vermindering van de BKG-emissies van de internationale scheepvaart met ten minste 50% tegen 2050, opzichte van het niveau van 2008.

De nieuwe verordening, die door afzonderlijke landen wordt afgedwongen, vereist veranderingen om schepen in overeenstemming te brengen. Scheepseigenaren kunnen zwavelwassers installeren om de uitstoot te verminderen, of ze kunnen een andere, zwavelarme brandstof. Aan beide opties zijn extra kosten verbonden.

Het NREL-gerichte onderzoek biedt een aanknopingspunt om de haalbaarheid van schepen op biobrandstoffen vast te stellen. Brandstofkosten maken al een aanzienlijk deel uit van het runnen van een rederij, dus onderzochten de onderzoekers zowel prijzen als emissies.

De economie wordt afgewogen tegen de kosten van het verbranden van zware stookolie (HFO), die goed is voor ongeveer driekwart van de brandstof die door schepen wordt gebruikt. Een laagzwavelige HFO kost iets meer per gallon dan traditionele HFO. De laagzwavelige HFO-prijzen zouden het maximale zijn dat reders bereid zijn te betalen voor biobrandstoffen voor een één-op-één vervanging. De biobrandstoffen worden beschouwd als potentiële drop-in brandstoffen die compatibel zijn voor gebruik in scheepsmotoren, maar er is meer werk nodig om die compatibiliteit te bevestigen.

Na onderzoek van verschillende soorten brandstoffen op hun vermogen om de uitstoot van broeikasgassen en luchtverontreinigende stoffen te verminderen, de onderzoekers ontdekten dat biobrandstoffen die volledig uit biomassa zijn geproduceerd, veel grotere reducties in de uitstoot van broeikasgassen opleveren - van 67% tot 93% minder dan HFO. Van biomassa afgeleide brandstoffen zijn ook meestal vrij van zwavel en vertonen reducties in criteria voor luchtverontreinigende emissies zoals fijnstof.

Tan's onderzoek concludeerde dat, als de scheepvaart geen concurrentie had, de Verenigde Staten hebben een grote voorraad biogrondstoffen voor de productie van aanzienlijke hoeveelheden mariene biobrandstoffen om fossiele brandstoffen te verdringen. Met schepen die jaarlijks 400 miljoen ton brandstof verbruiken, een mengsel van 5% biobrandstoffen vertaalt zich naar ongeveer 5 miljard gallons.