Energie
Decarbonisatie van wereldwijde scheepvaartroutes via groene ammoniak
Voeg Securities.io toe aan je voorkeursbronnen op Google
Groene Ammoniak om Scheepvaartemissies op te lossen
Wanneer we het over CO₂‑emissies hebben, denken de meeste mensen eerst aan auto’s & vrachtwagens, evenals aan kolen‑ en gascentrales. Een minder vaak genoemd grote energie‑verbruiker en koolstofuitstoter is de scheepvaartindustrie.
90 % van de wereldhandel wordt vervoerd per schip, vaak over volledige oceanen. Dit komt neer op minstens 36 % van de wereldwijde broeikasgasemissies. Het is bovendien een sector die momenteel praktisch onmogelijk te elektrificeren is, omdat batterijen niet energiedicht genoeg zijn om een schip duizenden mijlen op zee aan te drijven.
Koolstofvervuiling is hier niet het enige probleem, aangezien de scheepvaartindustrie historisch afhankelijk is geweest van de laagste kwaliteit olie, een teerachtige dikke vloeistof die “bunker fuel”, of zware brandstofolie/residu‑brandstofolie wordt genoemd.
Bron: Wikipedia
En de scheepvaartindustrie kan voor een tijd nog meer vervuiling veroorzaken, omdat ze nu de zeeroutes door de Rode Zee/Suezkoker moet vermijden te midden van het escalerende conflict in Gaza en Jemen. Dit zal duizenden extra mijlen reizen toevoegen voor alle handel tussen Europa en Azië.
Intussen dwingt een door El Niño veroorzaakte droogte in het Panamakanaal de handel tussen Azië en Noord‑America om om te leiden via langere routes.
Dit waarschuwden we onze lezers al op 21 december 2023 in ons artikel “Fossil Fuel Supplies Troubles – Looming Shipping And Energy Crisis”.
Bron: BBC
Geleidelijk Verbeterende Scheepvaartvervuiling
Verminderen van Zwaveluitstoot
Het gebruik van bunkerolie, de meest vervuilende vorm van olie, heeft de scheepvaartindustrie verantwoordelijk gemaakt voor de productie van 18‑30 % van het wereldwijde stikstofoxide en 9 % van het zwaveldioxide. Dit probleem kan nog erger zijn in lokale gebieden, bijvoorbeeld produceren cruise‑schepen drie keer zoveel zwavelvervuiling in Barcelona als alle auto’s in de stad samen.
Nieuwe regelgeving probeerde dit probleem op te lossen. Sinds januari 2020 hebben nieuwe regels van de International Maritime Organization (IMO) de toegestane zwaveluitstoot in de atmosfeer drastisch verlaagd.
In reactie moest de scheepvaartindustrie overschakelen op laag‑zwavelbrandstoffen of blijven werken met zware brandstofolie in combinatie met scrubbers. Deze scrubbers verwijderen vaak alleen de zwavel uit de luchtuitstoot, om deze vervolgens in water te deponeren en in de oceaan te dumpen.
Alternatieve brandstoffen
Een andere optie is over te schakelen op LNG (vloeibaar aardgas), omdat aardgas verbrandt met veel lagere zwaveluitstoot en iets lagere koolstofuitstoot dan olie. Het probleem is de infrastructuur, aangezien de meeste schepen niet zijn uitgerust met motoren die LNG kunnen verbranden in plaats van laag‑zwavelolie of bunkerolie.
In elk geval verminderen laag‑zwavelolie en LNG‑scrubbers de koolstofuitstoot niet significant.
Daarom zoeken experts nu naar alternatieve brandstoffen als mogelijke oplossing. Een topkandidaat voor zo’n groene brandstof is groene ammoniak.
Een Inleiding tot Groene Ammoniak
Ammoniak, of NH3, is de op één na meest geproduceerde chemische stof ter wereld. Het is een meststof en kan worden verbrand of geoxideerd om stikstof en water te produceren.
NH3 +O2 → N2 + H2O
Dus, het is enigszins vergelijkbaar met waterstofverbranding omdat het alleen ongevaarlijke bijproducten produceert, althans onder ideale omstandigheden.
Het verschil met waterstof is dat ammoniak een veel groter molecuul is dan H2 en veel stabieler. Hierdoor is transport en opslag een stuk eenvoudiger. Ammoniak is bovendien bijna 50 % energie‑dichter dan vloeibare waterstof.
Ideaal zou een ammoniak‑economie steunen op zogenaamd groene ammoniak die wordt opgewekt uit hernieuwbare energie. Dit onderscheidt het van andere soorten ammoniak:
- Grijze/bruine ammoniak: geproduceerd uit fossiele brandstoffen.
- Blauwe ammoniak: geproduceerd uit fossiele brandstoffen maar met koolstofafvang.
- Roze ammoniak (soms ook geel ammoniak genoemd): geproduceerd uit nucleaire energie.
- Turquoise ammoniak: geproduceerd uit de pyrolyse van methaan. Dit breekt methaan af tot waterstof en vaste koolstof, waarbij de waterstof later wordt omgezet in ammoniak. De vaste koolstof kan worden opgeslagen of gebruikt voor toepassingen zoals koolstofvezels.
Een Scheepvaartvriendelijke Groene Brandstof
Wat ammoniak een goede kandidaat maakt om bunkerolie en andere fossiele brandstoffen in de scheepvaart te vervangen, zijn de logistieke eigenschappen.
Waterstof is te vluchtig en niet voldoende dicht om te gebruiken voor trans‑oceaanreizen. Biobrandstoffen zijn ofwel niet koolstofneutraal genoeg of worden in te kleine hoeveelheden geproduceerd om te voldoen aan het enorme energieverbruik van de scheepvaartindustrie.
Daarentegen kan ammoniak worden opgeslagen in vloeibare vorm bij -33 °C (bij atmosferische druk) of onder druk boven 7,5 bar (bij 20 °C). Dit beperkt de energieverliezen sterk en maakt de kapitaalinvesteringen voor opslag en transport van ammoniak haalbaar.
Bovendien, dankzij de gemakkelijke opslag, inclusief langetermijnopslag, kan het worden geproduceerd met intermitterende hernieuwbare energieproductie zoals zonne‑ of windenergie en later worden verbruikt.
Ten slotte maakt het gebruik van vloeibare ammoniak het mogelijk voor havens om bestaande infrastructuur, zoals opslagtanks en leidingen, die momenteel voor olie worden gebruikt, opnieuw te benutten.
Benutten van de Gecentraliseerde Structuur van de Scheepvaart
Een nieuwe studie heeft een ander feit aan het licht gebracht dat de adoptie van ammoniak als groene scheepvaartbrandstof kan versnellen. Onderzoekers van Oxford, werkzaam bij het Oxford Programme for Sustainable Infrastructure Systems (OPSIS) en de Oxford Green Ammonia Technology (OXGATE), hebben de infrastructuurvereisten voor het decarboniseren van de scheepvaartindustrie onderzocht.
Zij ontdekten dat het richten op de top 10, 50 en 100 havens wereldwijd qua brandstofvraag respectievelijk 21,3 % (21,8 %), 45,7 % (46,7 %) en 62,0 % (62,6 %) van de cumulatieve vraag naar groene ammoniak zou dekken.
Dit kan zelfs nog sterker gelden in sommige regio’s, bijvoorbeeld:
“in Oceanië, Noord‑Afrika, Zuid‑Azië en Zuidoost‑Azië kan meer dan 60 % van de brandstofvraag worden gedekt door zich te richten op de top‑10 regionale havens, gemeten naar brandstofvraag”
“Optimale brandstoflevering van groene ammoniak om de wereldwijde scheepvaart te decarboniseren”
Jasper Verschuur et al 2024 Environ. Res.: Infrastruct. Sustain. 4 015001
Dit komt doordat, hoewel er duizenden havens in de wereld zijn, de grootste havens het grootste deel van het verkeer genereren en de grootste (en meest brandstofverbruikende) schepen bedienen.
matig ambitieuze (MOD-AMB) toekomstscenario & zeer ambitieuze (HIGH-AMB) – Bron: ERIS
De onderzoekers ontdekten ook dat in hun scenario het grootste deel van de productie geconcentreerd zou kunnen worden rond de evenaar en tropische breedtegraden, waar de productie van zonne‑energie het meest efficiënt is, met “minder dan 10 % van de ammoniak geproduceerd op een absolute breedtegraad groter dan 30 (40) graden”.
Bron: IOP Science
Benodigde Investeringen
De Oxford‑onderzoekers probeerden ook de benodigde investering te kwantificeren om scheepvaartroutes te decarboniseren met groene ammoniak. Ze ontdekten dat het merendeel van de kosten zou voortkomen uit de infrastructuur om ammoniak te produceren, voornamelijk zonne‑parken in de tropen en woestijnen van Australië en het Midden‑Oosten, ter vervanging van fossiele brandstoffen. De totale geschatte kosten? ~ $2 biljoen.
Hoewel dit veel lijkt, zal een vergelijkbare kapitaalinvestering nodig zijn om de olie te vinden en te raffineren die de industrie zou verbruiken in een business‑as‑usual‑scenario. Het gaat dus meer om het veranderen van de energiebron dan om het verhogen van de scheepvaartkosten.
Een Revolutie in de Scheepvaart
De scheepvaart is lange tijd een industrie geweest die grotendeels afhankelijk is van handarbeid en verouderde technologieën zoals motoren op bunkerbrandstof.
Dit verandert snel, met name door de komst van AI in de sector (iets waar we dieper op ingingen in ons artikel “Securing Shipping Lanes Through the Use of Artificial Intelligence”), die zal:
- Het zeereizen veiliger maken.
- Onbemande navigatie mogelijk maken.
- Routes en brandstofverbruik optimaliseren.
De andere revolutie die de scheepvaart te wachten staat, is de overstap naar hernieuwbare en niet‑vervuilende brandstoffen. Voorlopig is de meest waarschijnlijke kandidaat groene ammoniak, aangezien dit vooral een kwestie van beleid en investeringen is, terwijl alle sleuteltechnologieën (grootschalige zonne‑energie + ammoniakproductie en -opslag) al beheerst worden.
Echt, het enige mogelijke alternatief zou een revolutie in de productie van biobrandstoffen zijn, mogelijk met algen‑biobrandstoffen, iets wat we onderzoeken in ons artikel “Algal Biofuel: The Next Energy Revolution?”.
Maar gezien het feit dat 3e‑generatie biobrandstoffen (vaak chemisch identiek aan op olie gebaseerde brandstoffen) waarschijnlijk in grote hoeveelheden nodig zullen zijn voor de luchtvaartindustrie om te decarboniseren, is het waarschijnlijk dat ammoniak centraal zal blijven staan in de scheepvaart en mogelijk zelfs in de decarbonisatie van het vrachtvervoer.
Ammoniak voor Aandelen in Brandstofsector
Deze lijst richt zich op bedrijven die groene ammoniak produceren betrokken bij de inzet ervan in de scheepvaartindustrie. Leiders in ammoniakproductie, zoals bijvoorbeeld CF Industries Holdings, Inc. (CF ) (CF) of Yara International ASA (YAR.OL) produceren momenteel voornamelijk ammoniak uit aardgas. Maar ze zullen waarschijnlijk op termijn overstappen op groene ammoniak en kunnen een optie zijn voor beleggers.
1. Aker Horizons ASA
Aker Horizons is een dochteronderneming van de Aker‑groep, die zich richt op groene energie. De Aker‑groep is een belangrijke Noorse conglomeratie die zich richt op hernieuwbare energie en maritieme/offshore‑activiteiten. Aker Horizons is de holding voor verschillende dochterondernemingen, waaronder koolstofafvang, groene waterstof en hernieuwbare energieën.
Bron: Aker
Het bedrijf is bijzonder actief in de productie van waterstof en groene ammoniak, met als doel de Arctische scheepvaart te decarboniseren.
Dus, Aker is geen puur groen‑ammoniakbedrijf, maar kan de volledige verticale integratie van groene ammoniak beheren, van offshore windmolens tot waterstofproductie tot groene ammoniakproductie. Het werkt ook aan projecten zoals afval‑naar‑energie in Frankrijk, een biomassa‑installatie in Duitsland en koolstofafvang in het Midden‑Oosten (Saoedi‑Arabie en de VAE).
Dit maakt het een goede aandeel voor beleggers die blootstelling zoeken aan de brede groene energiesector, met een sterke positie op groene ammoniak & scheepvaart, maar ook andere groene energieën, en enige geografische diversificatie.
2. AmmPower Corp.
AmmPower lijkt op FuelPositive doordat het modulaire ammoniakproductiesystemen levert, maar op grotere schaal, met een basismodule die 4 ton per dag kan produceren. Dit plaatst de klanten van het bedrijf in de categorie van zeer grote boerderijen (10.000+ acres) of industriële activiteiten zoals textiel, koeling, mijnbouw, farmaceutica of halfgeleiders.
Dit modulaire systeem, gebaseerd op standaard containers, zou ook goed passen in havens die hun ammonia‑productiecapaciteit ter plaatse geleidelijk willen opschalen.
Bron: AmmPower
Het bedrijf is bezig met het opbouwen van zijn orderboek, met een kortetermijnpotentieel van ongeveer $30 miljoen, en verkoopvooruitzichten voor 690 eenheden uit 52 landen. Het bedrijf schat de elektriciteitskosten op ongeveer $360 per ton ammoniak.
De modulariteit van het systeem maakt een snelle oplevering en levering mogelijk, met minder dan een jaar in vergelijking met 3‑4 jaar voor soortgelijke projecten zonder de modulaire aanpak.
Het werkt ook aan technologie om afval om te zetten in ammoniak, in een joint venture met CTEC Energy Sales USA.
Om de voortgang van ammoniak naar een waterstof‑ammoniak‑economie te bevorderen, richt het een speciale dochteronderneming op die ammoniak splitst in waterstof, die apart op extra financiering zal zoeken.
Door de schaal te vinden die past bij de meeste industriële toepassingen, evenals de scheepvaart, richt AmmPower zich op klanten en bedrijven met een diepere kapitaaltoegang dan de meeste. In combinatie met ammoniak‑splitsingstechnologie kan dit het bedrijf in staat stellen snel op te schalen naarmate beleid de ontwikkeling van waterstof & ammoniak als energiedrager stimuleert.
Private Bedrijven
First Ammonia is een ontwikkelaar van ammoniakproductie voor scheepvaart, elektriciteit en andere transportmiddelen.
Solydera is een ander brandstofcelbedrijf met activiteiten in groene ammoniak. Opmerkelijk is dat het in oktober 2023 een Memorandum of Understanding (MoU) heeft ondertekend met KBR .
U kunt ook andere aandelen gerelateerd aan groene waterstof en groene ammoniak vinden, evenals een diepgaande bespreking van de technische voordelen en beperkingen van ammoniak, in ons artikel “The Other Hydrogen Fuel – Top 5 Green Ammonia Stocks”.
