In 2040 moet de scheepvaart in Europa de CO2-uitstoot met 70 procent hebben teruggebracht. Met windhulpvoortstuwing besparen vrachtschepen op de brandstof.

 

Het beste van 2024
Aan het einde van het jaar blikt De Ingenieur traditiegetrouw vast vooruit op het volgende jaar. Welke technologieën breken door? Welke technische oplossingen gaan het verschil maken voor onze samenleving? Wij hebben er elf voor u uitgelicht in het speciale dossier Het beste van 2024.

 

Hoe is een vrachtschip emissieloos te maken? Door er zeilen op te zetten, wist men eeuwen geleden al. Nu de roep om klimaatvriendelijke schepen toeneemt, grijpen scheepsbouwers terug op dit concept.

Dat betekent niet dat de oude zeilschepen terugkeren, zegt Albert Rijkens, onderzoeker en projectleider windvoortstuwing van schepen bij de TU Delft. ‘Die zouden zich nooit aan de huidige strakke reisschema’s kunnen houden, daar is de wind te grillig voor.’ De nieuwe trend is om gemotoriseerde schepen van ‘windhulpvoortstuwing’ te voorzien: constructies waarmee bij sommige koersen de wind als extra aandrijfkracht fungeert.

 

Oceanwings

‘Er varen nu wereldwijd ongeveer dertig vrachtschepen met windhulpvoortstuwing rond’, vertelt Rijkens, ‘allemaal prototypes.’

Eén daarvan is de Canopée van het Zuid-Hollandse bedrijf Neptune Marine. Dit nieuwbouwschip, uitgerust met vier zeilpanelen (oceanwings) van dertig meter hoog en elk 375 vierkante meter oppervlak, werd 6 november uitgeroepen tot Nederlands Schip van het Jaar 2023. Ruimtevaartorganisatie ESA gaat de Canopée gebruiken om raketonderdelen van de Ariane 6 te vervoeren.

In Groningen werkt het bedrijf Econowind aan windvoortstuwing van schepen met soortgelijke verticale vliegtuigvleugels. Andere bedrijven experimenteren met rotoren: een soort draaiende zuilen die een drukverschil creëren.

 

Retrofit of nieuw

Bij ‘retrofit’-toepassingen wordt een bestaand schip van windhulpstukken voorzien. De brandstofbesparing ligt doorgaans rond de 30 procent. ‘Onder gunstige omstandigheden dan. Het gemiddelde zit op 5 tot 15 procent’, zegt Rijkens.

Speciaal voor windhulpvoorstuwing ontworpen schepen zijn efficiĂ«nter. ‘Dan kunnen we het schip vanaf de basis voor windondersteuning ontwerpen.’ Een ideaal door de wind ondersteund schip heeft bijvoorbeeld een aangepaste onderwatervorm om afdrijven beter te voorkomen en een schroef die overweg kan met een wisselende belasting vanwege variĂ«rende windcondities. Zelf werkt Rijkens mee aan een onderzoeksprogramma van de TU Delft, dat zich zowel op retrofit als op nieuwe toepassingen richt.

 

Regelgeving

De markt voor schepen met windondersteuning zit in beweging, bevestigt Rijkens. Dat komt met name door nieuwe Europese regelgeving. De scheepvaart is lang vrijgesteld geweest van emissieregels, vanwege het internationale karakter van de sector, de technische uitdagingen en het feit dat de uitstoot grotendeels buiten ons gezichtsveld plaatsvindt.

Dit jaar kwam hier verandering in: volgens nieuwe Europese regelgeving moet de CO2-uitstoot van de scheepvaart in 2030 zijn teruggebracht met 20 tot 30 procent en in 2040 zelfs met 70 tot 80 procent. ‘En dat is ten opzichte van 2008’, zegt Rijkens, ‘toen de uitstoot 20 procent lager was dan nu.’

Elke innovatie die kan bijdragen is dus welkom, zegt Rijkens. ‘En wind is veelbelovend. Het is een gratis “brandstof”, op zee vrijwel altijd beschikbaar en je hoeft het niet mee te nemen.’ 

 

Openingsfoto: Tom Van Oossanen