NAUDIS - Nabehandeling van uitlaatgassen van dieselmotoren in de scheepvaart

De huidige schepen worden doorgaans aangedreven door dieselmotoren, die broeikasgassen en/of schadelijke gassen zoals CO2, CO, NOx, vluchtige organische stoffen en deeltjes (vb. roet) produceren. In 2018 schatte de International Maritime Organization (IMO) dat de scheepvaartsector wereldwijd verantwoordelijk was voor ongeveer 1,06 miljard ton CO2-uitstoot, wat neerkomt op ongeveer 2,89% van de wereldwijde CO2-uitstoot. Volgens dezelfde studie was de scheepvaart verantwoordelijk voor 15-20% van de wereldwijde NOx- en SOx-uitstoot. De centrale onderzoeksvraag van dit project is dan ook welke innovatieve oplossingen voor de reductie en de nabehandeling van uitlaatgassen van dieselmotoren in de scheepvaart kunnen ontwikkeld en geïmplementeerd worden. Enerzijds gaat het om de ontwikkeling van nieuwe technologieën, anderzijds om aanpassingen aan bestaande technologieën om te voldoen aan de veranderende realiteit van energiebesparende maatregelen die nu al aan boord van schepen worden toegepast. In dit project bundelen onderzoeksgroepen van de Antwerp Maritime Academy, Karel de Grote hogeschool en de Universiteit Antwerpen hun expertise op vlak van scheepvaart, motormanagement, emissiemetingen, uitlaatgas nabehandelingssystemen en katalysatoren om deze onderzoeksvraag aan te pakken. De financiering die via het zaaifonds bekomen wordt, wordt ingezet om een nieuwe samenwerking op poten te zetten tussen de 4 deelnemende onderzoeksgroepen, met name de onderzoeksgroep Duurzaam Transport van de Antwerp Maritime Academy, het onderzoekscentrum Duurzame Industrie van Karel de Grote hogeschool en de onderzoeksgroepen LADCA en A-PECS van de Universiteit Antwerpen. Deze samenwerking zal leiden tot het schrijven en indienen van projecten bij regionale en internationale subsidieverstrekkers. Luchtvervuiling en emissies zijn immers hot topics in Vlaanderen en Europa, vb.: - Horizon Europe call CL5-2024-D5-01-18 (2024) - Assessment of air pollutant emissions from low-carbon fuels in the heavy-duty, aviation, and maritime sectors - Horizon Europe call CL5-2024-D5-01-17 (2024) - Coordinating and supporting the combined activities of member and associated states towards the objectives of the Zero Emission Waterborne Transport partnership so as to increase synergies and impact - Green Deal Binnenvaart (2023-2026) - Vergroening van de Vlaamse binnenvaart tegen 2030, met een doorkijk naar 2050 Samen met het rapport rond emissies in de scheepvaart heeft de IMO in 2018 ook haar eerste strategie geïmplementeerd om de uitstoot van broeikasgassen door de internationale scheepvaart te reduceren, met als doel de CO2-uitstoot van de internationale scheepvaart tegen 2030 met minstens 40% te verminderen en de totale uitstoot van broeikasgassen tegen 2050 met 50% te verminderen, in vergelijking met de niveaus van 2008. In 2018 was de uitstoot van broeikasgassen door internationale scheepvaart al met 22% afgenomen ten opzichte van 2008, o.a. door de invoering van energiebesparende maatregelen zoals "slow steaming" en de beperking van het motorvermogen, een veelgebruikte operationele aanpak om het brandstofverbruik te verlagen en bijgevolg de uitstoot te verminderen. Verbazingwekkend genoeg kan het opereren op lager vermogen leiden tot hogere NOx-emissies, ondanks de afname van het brandstofverbruik en de CO2-uitstoot. De focus moet dus breder zijn dan enkel CO2-reductie en het is noodzakelijk om de impact van nieuwe maatregelen op alle factoren (emissie, verbruik, slijtage van de motor, …) in kaart te brengen. De implementatie van de nieuwe regelgeving zet druk op de scheepvaartindustrie om te innoveren en aan de emissiedoelstellingen te voldoen. Hoewel verschillende alternatieve energiedragers (bijv. waterstof, ammoniak, methanol en synthetische brandstoffen) worden verkend, zijn ze nog niet klaar voor grootschalig gebruik en worden sommige in twijfel getrokken vanwege hun milieueffecten, problemen met de toeleveringsketen en duurzaamheid. Bovendien voldoen schepen die in 2020 zijn gebouwd, met een geschatte levensduur van 30 jaar, niet aan de duurzaamheidsdoelstellingen voor 2050. Daarom ligt de focus van het gemeenschappelijk onderzoek in dit zaaifonds project op de ontwikkeling en de introductie van overgangstechnologieën om de duurzaamheid van schepen te verbeteren, waaronder het verbeteren van de verbrandingsefficiëntie, operationele efficiëntie en het introduceren van nabehandelingssystemen om schadelijke gasemissies te reduceren of zoveel als mogelijk te elimineren. Er bestaan reeds verschillende soorten nabehandelingssystemen zoals roetfilters en katalysatoren, maar deze zijn sterk afgestemd op de auto industrie of stationaire bronnen (industrie). De onderzoeksvraag van dit project is daarom of deze aangepast kunnen worden naar scheepvaart en of de efficiëntie ervan kan worden verbeterd door alternatieve nabehandelingsmethodes te ontwikkelen.