Wat is 'Carbon Capture and Storage' (CCS) aan boord van schepen?

Je staat op het dek van een heavy-lift schip, de kraan staat op punt om een gigantisch offshore-substation te takelen.

De motor loopt op volle toeren, de dieseldampen hangen in de lucht. En dan vraag je je af: kunnen we die CO2 die we uit die rookpluimen halen, gewoon aan boord opvangen en opslaan?

Het antwoord is ja, en het heet Carbon Capture and Storage (CCS) aan boord. Het klinkt futuristisch, maar het is nu al een serieuze optie voor zware maritieme sectoren zoals heavy-lift en offshore. CCS aan boord betekent simpelweg dat we CO2 uit de uitlaatgassen van de scheepsmotor vangen en opslaan in tanks op het schip. In plaats van de CO2 direct de lucht in te blazen, wordt het afgevangen, samengeperst en bewaard tot het veilig aan land kan worden afgevoerd. Dit is een directe manier om de uitstoot van schepen die op traditionele brandstoffen varen, drastisch te verminderen zonder meteen de hele vloot om te bouwen.

Waarom dit voor heavy-lift en offshore schepen zo belangrijk is

Heavy-lift schepen en offshore-supportvaartuigen zijn energieverslinders. Ze draaien urenlang op vol vermogen, laden en lossen zware ladingen en moeten vaak urenlang stationair blijven liggen bij platforms of windparken.

Traditionele oplossingen zoals LNG of waterstof zijn vaak nog niet praktisch voor deze specifieke operaties. CCS aan boord biedt hier een directe, haalbare oplossing. De regelgeving wordt strenger.

De IMO (International Maritime Organization) stelt steeds strengere eisen aan CO2-uitstoot, en de EU ETS (Emissiehandelsysteem) begint nu ook scheepvaart te omvatten. Voor een heavy-lift schip dat 5.000 ton lading vervoert, betekent elke ton CO2 die niet wordt uitgestoten, een directe besparing op emissiekosten.

Bovendien willen opdrachtgevers in de offshore-industrie steeds vaker ‘groene’ certificaten zien. Er is ook een praktische reden: zware schepen hebben vaak voldoende ruimte voor extra tanks.

Waar een containerschip worstelt met ruimtegebrek, heeft een heavy-lift schip zoals de ‘Sleipnir’ of ‘Mighty Servant’ voldoende dekruimte om CCS-systemen te installeren zonder de ladingcapaciteit te beperken. Dit maakt CCS een logische keuze voor deze niche.

Hoe CCS aan boord werkt: de techniek uitgelegd

Het proces begint bij de motor. De uitlaatgassen van een zware dieselmotor bevatten ongeveer 5-10% CO2, afhankelijk van de brandstof en belasting.

Een chemisch absorptieproces, meestal met amines, vangt deze CO2 af. Het systeem zuigt de rookgassen aan, leidt ze door een absorber waar de CO2 bindt aan de amine-oplossing. Daarna wordt de CO2 gescheiden van de amine.

Dit gebeurt door verhitting tot ongeveer 120°C, waardoor de CO2 vrijkomt als een zuivere gasstroom.

Deze CO2 wordt vervolgens samengeperst tot een vloeistof onder hoge druk, meestal rond de 15-20 bar. De vloeibare CO2 wordt opgeslagen in speciale cryogene tanks aan boord, vergelijkbaar met tanks voor vloeibaar aardgas (LNG), maar dan ontworpen voor CO2. De tanks moeten goed geïsoleerd zijn om de CO2 vloeibaar te houden.

Bij heavy-lift schepen worden deze tanks vaak geplaatst op het dek of in speciale compartimenten onder het dek. Het systeem is volledig geautomatiseerd en wordt gemonitord door het Integrated Bridge System (IBS).

De capaciteit varieert: een gemiddeld heavy-lift schip kan tussen de 50 en 200 ton CO2 per reis opslaan, waarbij het essentieel is om te weten hoe je de CO2-voetafdruk van een heavy-lift transport berekent, afhankelijk van de grootte en het vaargebied.

Na aankomst in de haven wordt de opgeslagen CO2 afgevoerd naar een opslaglocatie aan land, zoals een offshore-opslagplaats of een industriële verwerker. Dit proces wordt ‘offloading’ genoemd en vergt speciale infrastructuur, maar die ontwikkelt zich snel in havens Rotterdam, Singapore en Houston.

Verschillende modellen en prijsindicaties voor CCS aan boord

Er zijn verschillende systemen beschikbaar, afhankelijk van de grootte van het schip en het budget.

Voor een middelgroot heavy-lift schip (bijvoorbeeld 10.000 ton laadvermogen) is een compact CCS-systeem van ongeveer 50 ton CO2-capaciteit een goede start. De aanschafkosten liggen tussen €1,5 en €2,5 miljoen, inclusief installatie en aanpassingen aan de motoruitlaat.

Merken zoals Wärtsilä en MAN Energy Solutions bieden dergelijke systemen aan, specifiek ontworpen voor maritiem gebruik. Voor grotere offshore-supportschepen of zware heavy-lifters zoals de ‘Dockwise Vanguard’ is een uitgebreider systeem nodig, met een capaciteit van 150-200 ton CO2. Hier liggen de kosten tussen €4 en €6 miljoen. Deze systemen zijn vaak modulair, wat betekent dat ze kunnen worden aangepast aan de specifieke behoeften van het schip, net zoals bij de beste leveranciers van maritieme batterijsystemen.

Het gewicht van een dergelijk systeem kan oplopen tot 50 ton, wat moet worden meegenomen in de stabiliteitsberekening.

Er zijn ook hybride modellen die CCS combineren met andere emissiereductietechnieken, zoals scrubbers voor zwavel. Deze systemen zijn duurder, maar bieden een totaaloplossing voor meerdere emissies. De operationele kosten liggen rond €50-100 per ton opgeslagen CO2, afhankelijk van de energiebehoefte voor het compressieproces.

Subsidies vanuit de EU of nationale overheden kunnen deze kosten aanzienlijk verlagen. Een praktisch voorbeeld: een Nederlands heavy-lift schip dat regelmatig tussen Rotterdam en de Noordzee vaart, zou met een CCS-systeem van 100 ton capaciteit ongeveer €20.000 per jaar besparen op emissiekosten, uitgaande van een CO2-prijs van €80 per ton.

Voorkom hierbij het onderschatten van de kosten voor EU ETS emissierechten.

De terugverdientijd ligt dan tussen de 5 en 7 jaar, afhankelijk van de vaarintensiteit.

Praktische tips voor implementatie aan boord

Begin met een grondige analyse van je schip. Meet de exacte uitlaatgassen van je motor onder verschillende belastingen – van stationair tot vol vermogen.

Dit geeft inzicht in de benodigde capaciteit van het CCS-systeem. Gebruik hiervoor speciale rookgasanalysators, beschikbaar vanaf €5.000.

Kies een systeem dat past bij je operaties. Voor heavy-lift schepen die vaak in warme wateren varen, is een goed geïsoleerde cryogene tank essentieel om CO2 verlies te minimaliseren. Merken zoals Linde Gas bieden tanks die specifiek zijn ontworpen voor mariene omstandigheden, met een garantie van 10 jaar.

Zorg voor de juiste training aan boord. Het operationele personeel moet weten hoe ze het CCS-systeem moeten bedienen, monitoren en onderhouden. Een training van 2-3 dagen kost ongeveer €2.000 per persoon, maar voorkomt dure fouten. Ook is het belangrijk om een onderhoudsplan op te stellen – de amines in het absorptieproces moeten elke 6 maanden worden ververst.

Check de infrastructuur in je vaargebied. Havens zoals Rotterdam hebben al faciliteiten voor CO2-afvoer, maar kleinere havens missen deze nog.

Plan je routes zodat je regelmatig kunt afmeren in havens met CCS-capaciteit. Tot slot, werk samen met je opdrachtgevers.

Vraag naar hun emissiedoelen en bied CCS als een extra service aan – dit kan je een concurrentievoordeel geven in de offshore-industrie. Met CCS aan boord ben je niet alleen klaar voor de toekomst, maar bied je ook een directe, praktische oplossing voor de uitdagingen van vandaag. Het is geen magie, het is gewoon slimme techniek voor zware schepen.