CE Delft-studie over CO₂-uitstoot en nalevingsopties voor MARPOL Bijlage VI

In de tussentijd wil ik graag kijken naar een rapport dat afgelopen augustus is uitgebracht door CE Delft. Het rapport beschrijft een nieuwe studie genaamd “Comparison of CO₂ emissions of MARPOL Annex VI compliance options in 2020”, die ik voor het gemak de “WtW-studie” zal noemen, verwijzend naar de well-to-wake reikwijdte. Alfa Laval, Wärtsilä en Yara waren allemaal betrokken bij de financiering van deze studie, maar de technische evaluatie werd uitsluitend uitgevoerd door CE Delft om de wetenschappelijke onafhankelijkheid te waarborgen.

We weten dat het minder energie kost om zwavel te verwijderen na oxidatie (verbranding) dan om het als element uit de brandstof zelf te verwijderen. Maar hoeveel minder energie kost dit precies, en wat betekent dat voor de CO₂-voetafdruk? De antwoorden hangen af van wat je beschouwt als de waarschijnlijke raffinagestrategie, aangezien niet alle raffinaderijen hetzelfde proces zullen gebruiken. Dit is wat de WtW-studie weerspiegelt bij het beschouwen van het “compliant fuel”-scenario. Voor de toename van de CO₂-voetafdruk die samenhangt met compliant fuels, geeft de studie een bereik van 1% tot 25%. Dat lijkt op het eerste gezicht belachelijk, dus laten we er wat dieper op ingaan.

De minst energie-intensieve manier om een compliant fuel te maken is het behandelen van een straight-run brandstof. Een dergelijke behandeling vereist alleen een extra hoeveelheid waterstof voor het hydrodesulfurisatieproces (HDS). Voor 0,5% en 0,1% zwavelbrandstoffen leidt dit respectievelijk tot een toename van de CO₂-voetafdruk van 0,9%[1] en 1,2%.

De meest energie-intensieve manier om een compliant fuel te produceren is het verder behandelen van een HFO. Dit vereist meer coking, hydrokraken, katalytisch kraken of andere bewerkingen in vergelijking met een straight-run brandstof. De extra processen breken de koolstofketenlengte op, wat betekent dat er energie verloren gaat. Voor 0,5% en 0,1% zwavelbrandstoffen zal de resulterende toename van de CO₂-voetafdruk respectievelijk 20,3% en 26,2% bedragen.

De bovenstaande resultaten zijn natuurlijk gebaseerd op modelraffinaderijen die in werkelijkheid niet bestaan. Ze vertegenwoordigen twee theoretische extremen van energieverbruik – één opbrengst voor dit proces, één opbrengst voor dat proces – die echte raffinaderijen waarschijnlijk niet zullen weerspiegelen. De bandbreedte geeft niet weer hoe afzonderlijke raffinaderijen in de praktijk worden geëxploiteerd, noch weerspiegelt het de toegenomen uitgaven op mondiaal niveau in verband met IMO 2015/2020.[2]

Door IMO 2015/2020 zijn er meer laagzwavelige brandstoffen nodig.[3] Uitgaande van een eerder redelijke balans tussen marktvraag en aanbod, betekent dit dat de balans moet verschuiven. Verschillende strategieën kunnen daarbij worden toegepast door de raffinaderij, en ik ben geen expert op dit gebied. Toch lijkt het mij logisch dat wanneer je je raffinaderij niet wilt aanpassen en de mogelijkheid hebt om de doorvoer te verhogen, je ervoor zou kiezen om meer ruwe olie te verwerken om een grotere hoeveelheid compliant fuel te produceren. Op mondiaal niveau zou dit neerkomen op grotere hoeveelheden gewonnen ruwe olie en een grotere hoeveelheid residuele brandstof.

Als het daarentegen moeilijk is om als raffinaderij het laatste en/of vergrote restant van de barrel te verkopen, of als je niet de capaciteit hebt voor meer doorvoer, dan zul je mogelijk moeten investeren in nieuwe/bijkomende verwerkingsinstallaties. Dat zal ook gepaard gaan met een hogere CO₂-voetafdruk, althans als je een eerlijke vergelijking maakt tussen compliant fuel en de optie van een EGCS.

Het in overweging nemen van deze effecten is uiteraard een zeer ingewikkelde taak, omdat het moeilijk is om te beoordelen welke veranderingen uitsluitend door IMO 2015/2020 worden veroorzaakt – of zelfs om te bepalen voor welke productstroom de daarmee samenhangende “externe” kosten en CO₂-voetafdruk moeten worden aangepast. Om die reden blijven er in het grote holistische beeld en de beoordeling nog altijd onbeantwoorde vragen bestaan.

De raffinage-industrie zelf (Concawe) meldt dat IMO 2015/2020 zal leiden tot een toename van de CO₂-voetafdruk van ongeveer 10%, zonder rekening te houden met de installatiegerelateerde voetafdruk.[4] De aanvullende IMO-studie over brandstofbeschikbaarheid[5] schat de toename op 4,4%, gebaseerd op de aanname dat een bepaald aantal schepen zou worden uitgerust met een EGCS aan boord – een aanname die de Concawe-studie niet deelt.

Wanneer we de cijfers uit de WtW-studie en de cijfers uit de bovengenoemde aanvullende studies bekijken, is het redelijk om aan te nemen dat de toename van de CO₂-voetafdruk, als alle schepen uitsluitend compliant fuel zouden gebruiken, meer dan 4,4% zou bedragen, aangezien de eigen cijfers van Concawe dit op ongeveer 10% zetten. Het is ook redelijk om aan te nemen dat het cijfer waarschijnlijk niet zo hoog zal uitvallen als de circa 25% aan de bovengrens van de WtW-studie, omdat dit een te kostbare investering voor de raffinaderijen zou vertegenwoordigen. Men moet echter wel beseffen dat naarmate ruwe olie als hulpbron schaarser wordt, de neiging tot ontzwavelen van HFO sterker zal worden, zolang het proces concurrerend blijft met netto-nul-koolstof/zero-carbon brandstofalternatieven en op de markt gebaseerde broeikasgasmaatregelen.

De initiële IMO GHG-strategie[6] spreekt over “het pieken van broeikasgasemissies zo snel mogelijk”, rekening houdend met de voorspelling van een groeiende scheepvaartsector. Het bevorderen van het gebruik van EGCS zou helpen om de piek te minimaliseren en zou volkomen logisch zijn, aangezien netto-nul-koolstof en zero-carbon brandstofalternatieven de komende 5–10 jaar nog niet op schaal en wereldwijd beschikbaar zullen zijn.

Maar laten we teruggaan naar de WtW-studie. Inmiddels zou het duidelijk moeten zijn dat de studie op deze manier gelezen moet worden: het proces van ontzwavelen van straight-run brandstof is minder energie-intensief dan het ontzwavelen van een HFO. In dit opzicht houdt de studie geen rekening met de impact op mondiaal niveau als alle raffinaderijen wereldwijd straight-run brandstoffen als grondstof zouden gebruiken. Het is echter onwaarschijnlijk dat alle raffinaderijen hun installaties zouden upgraden om uitsluitend HFO te ontzwavelen. Daarom, als je wilt weten welke impact IMO 2015/2020 zou hebben op de mondiale CO₂-voetafdruk als alle schepen zouden varen op compliant fuel, zul je dat antwoord niet in deze studie vinden. Wat je echter wél zult vinden, is een antwoord op hoeveel de CO₂-voetafdruk wereldwijd zou toenemen door IMO 2015/2020 als alle schepen zouden zijn uitgerust met een EGCS.