Verdens fragtskibe udleder mere CO2 end Tyskland. I en kælder på Frederiksberg udvikler Tor fremtidens klimaneutrale skibsbrændsel
Langt de fleste produkter i verden bliver fragtet over verdenshavene på gigantiske skibe, der udleder gigantiske mængder drivhusgas. Danske forskere arbejder på et klimavenligt brændstof, selvom grøn skibsfart er langt ude i horisonten.
I et kælderlaboratorie på Frederiksberg viser forskeren Tor Ivan Simonsen små bøtter med pulver i forskellige brune nuancer frem. I nogle har pulveret farve som kanel, andre som ristet kaffe, men hvis man åbner bøtterne, dufter de svagt af vanilje.
På trods af duften er det ikke et nyt julekrydderi, han er i gang med at udvikle her i laboratoriet. I bøtterne er der pulveriseret lignin, der, groft sagt, er en af byggeklodserne i træ og andre planter, og som her er blevet adskilt fra resten af plantemassen. Nu bruger Tor Ivan Simonsen, der er Ph.d.-studerende på Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning ved Københavns Universitet, det som en byggeklods til at udvikle et nyt, klimavenligt brændstof til de enorme containerskibe, der fragter alt mellem himmel og jord over verdenshavene – og tilsammen udleder mange hundreder millioner tons CO2 hvert år.
”Vores mål er at producere et brændsel, der er bæredygtigt, simpelt at lave og så billigt, at det kan erstatte den olie, som hele shippingindustrien er afhængige af i dag,” siger han.
Og her er det vaniljeduftende lignin måske en af løsningerne engang i fremtiden.
Alt sejler
Kig på tingene omkring dig.
Sandsynligheden er stor for, at langt de fleste af dem har været ombord på et fragtskib. Ni ud af ti produkter og råvarer, der bliver handlet i verden, krydser verdenshavene på et eller andet tidspunkt – alt fra biler til bluser, mad og mobiltelefoner, dyrefoder og dimser, kul og computere.
”Vi har brug for at transportere alt, hvad vi producerer,” siger Tor Ivan Simonsen. ”Og selvom mange ting også bliver transporteret med lastbiler, tog eller fly, så er containerskibe simpelthen fundamentet for hele den internationale økonomi”.
Og det kræver rigtig meget energi at fragte så mange ting og sager frem og tilbage over havet. Skibene sejler primært på olie, og det er anslået, at shippingindustrien bruger omkring 220 millioner tons fossile brændsler hvert år til at få skibspropellerne til at snurre.
Der er forskellige bud på, præcist hvor meget drivhusgas sektoren udleder – det Internationale Energiagentur, IEA, anslår omkring 700 millioner tons CO2 om året, mens FN’s søfartsorganisation, IMO, regner med lidt mere end 1000 millioner tons CO2 - men det er klart, at det er helt utroligt klimaskadeligt. Til sammenligning udleder Tyskland omkring 675 millioner tons CO2 om året.
Svær nød at knække
Det bliver noget af en opgave at få gjort verdens skibe grønne. De brænder nemlig ikke bare enorme mængder brændstof af, men er også selv enorme – og sejler enormt langt. Derfor kan man ikke bare proppe en elmotor og et batteri i, som man kan med fx biler og lastbiler, forklarer Tor Ivan Simonsen.
”Det ville kræve alt, alt for mange batterier, der både ville være alt for tunge og fylde alt for meget,” siger han .
Og man kan ikke sætte ladestandere op midt på havet. I teorien kunne lave en masse elektriske ”tankstationer” med flydende vindmøller som perler på en snor på tværs over fx Atlanterhavet, men det ville være et infrastrukturprojekt af gigantiske dimensioner at skulle lave nok flydende ladestationer i containerskibsstørrelse til at dække de mere end to tredjedele af jordens overflade, der er vand.
Samtidig handler det ikke bare om at finde en teknisk løsning, der virker til lange afstande og enorme skibe. Den må heller ikke blive for dyr, for så samler industrien den ikke op, siger Tor Ivan Simonsen – og omstillingen skal drives af industrien selv, for den internationale handel er ikke en del af Parisaftalen.
”Mit bud efter at have undersøgt shippingsektoren er, at prisen nødigt må stige mere end 10 procent,” siger Tor Ivan Simonsen. ”Ellers kommer rederierne ikke til at investere i omstillingen”.
Så fremtidens brændstof til containerskibe skal ikke bare være bæredygtig, den skal også kunne laves i enorme mængder, og så skal den være rigtig, rigtig billig.
Effektivt biobrændsel
Det bringer os tilbage til laboratoriet på Frederiksberg og Tor Ivan Simonsens små bøtter med vaniljeduftende lignin.
Det kan nemlig bruges som en ingrediens til et klimavenligt brændstof. Lignin er som sagt en planterest, og hvis man blander det med bioethanol – altså ren alkohol lavet af biomasse, som allerede nu kan bruges som biobrændstof – så får man en slags bio-olie, der altså er CO2-neutral.
Det smarte ved at blande lignin i bioethanolen er, at det kan hæve energiindholdet med op til 40 procent. På den måde kan et skib med det her brændstof i tanken sejle op mod 40 procent længere, end hvis der bare sejlede på bioethanol. Desuden er det nemmere at antænde.
Det andet smarte er, at lignin er et restprodukt fra forskellige industrier, der bruger træ eller andre planter som råmaterialer. Op mod en tredjedel af træmasse er lignin, der groft sagt er ”limen” i træ; det der giver det styrke. I papirindustrien fjerner man eksempelvis ligninen fra træet for at få flot og hvidt papir. Og det bliver stort set ikke brugt til andre produkter – en smule bliver brugt til at lave vaniljesmagen i billigt vaniljesukker, og det kan videreforarbejdes til en ”ingrediens” til at lave beton.
På verdensplan bliver der produceret omkring 50 millioner tons lignin hvert år som et overskuds- eller restprodukt, og det bliver ikke rigtig brugt til at producere produkter. 98 til 99 procent af det bliver i stedet brændt af for at skabe varme til fx industri, eller også bare opmagasineret. Tor Ivan Simonsen har set store bunker af lignin ligge og rådne udenfor bioraffinaderier, fordi det ikke kan bruges til noget.
Det betyder, at der er en hel masse tilgængelige – og meget billige – potentielle ingredienser til klimavenligt skibsbrændstof verden over.
Langt ude i horisonten
Lige nu er Tor Ivan Simonsen stadig i gang med den grundlæggende forskning i brændstof med lignin.
”Rent kemisk er der stor forskel på lignin fra eksempelvis græs og lignin fra egetræ, og det betyder også, at det opfører sig forskelligt, når man skal bruge det til et brændstof,” siger han. ”Så vi skal forstå kemien bag meget bedre, hvis det overhovedet skal opskaleres til en stor produktion”.
Det handler blandt andet om, om de forskellige brændstofblandinger er stabile – altså, om bioolien så at sige ”holder formen” og ikke skiller som en dårlig sovs. Hvis ligninen ikke bliver ordentligt opløst i alkoholen, men danner klistret bundfald, har det ikke bare betydning for, hvordan den brænder, men kan også ødelægge en dyr og avancereret skibsmotor lynhurtigt.
Der er altså stadig meget lang vej til, at vi kommer til at se et 400 meter langt containerskib krydse bølgen blå med en tank fuld af vaniljebrændstof.
Men på under tre år er udviklingen af det grønne brændstof gået fra milliliterskalaen – altså en tusindedel af en liter – til tons-skalaen. Og på Danmarks Tekniske Universitet har nogle af Tor Ivan Simonsens forskerkollegaer bygget en testmotor til biobrændstoffet, så de forskellige versioner kan blive prøvet af.
”Så det er en meget lang proces,” siger Tor Ivan Simonsen. ”Hvis vi overhovedet kan lave det billigt nok i en industriel størrelsesorden, så er der mange andre udfordringer. Det kræver en ny type motor, og derfor også ny uddannelse for maskinmestrene på skibene. Det skal godkendes til internationale sikkerhedsstandarder, så forsikringsselskaberne vil forsikre skibe, der sejler med det. Og så videre og videre” (arbejdet med at lave en standard for bæredygtigt brændsel er dog i gang).
”Det vil tage utrolig lang tid at omstille branchen,” siger han. ”Men skibsbranchen er jo på en måde fundamentet for det liv, vi lever, så den bliver ved med at være her. Så vi bliver nødt til at prøve at løse udfordringerne”.