Resume
Med inspirerende åbenhed om sin grønne omstilling til CO2-fri skibsfart og øvrig drift, fortjener Mærsk ros for at være ”first mover” inden for global skibsfart. Som verdens største rederi, som en veltjenende forretning og i samarbejde med mange store partnere inden for den globale skibsfart, er skabt en organisation til udvikling af først ”net zero ships” og derefter udrulning af fuld decarbonisering af global skibsfart i 2050. Prisen herfor på 1-1,4 trillion US dollars-godt en million millioner dollars over ca 30 år har ikke afskrækket branchen.
Mærsk har til eget brug valgt Metanol som fremtidens brændstof. Metanol i de nødvendige meget store mængder til global skibsfart må formodes især at skulle produceres ved syntese af grøn brint og indfanget CO2. Der vil være store energitab og det vil blive dyrt at gøre ustabil og ustyrlig el fra vindmøller og solceller stabil og anvendelig ved hjælp af back-up fra andre CO2-frie kilder. Stabil og styrbar el er nødvendig ved indfangning og transport af CO2, ved brintproduktion med elektrolyse og ved selve metanol-syntesen. Literprisen for grøn metanol produceret med el fra vind og sol vil derfor blive høj.
Opskalering af anlæg og generel teknisk udvikling vil kunne sænke prisen noget. Såfremt prisen på PtX-metanol i de nærmeste år skal nedbringes væsentligt, vil det dog kræve opdagelser på Nobelpris niveau eller ændring af naturlove. Skal metanol gøres alment anvendelig som grønt skibsbrændstof skal den også produceres med en stabil, styrbar og billig CO2-fri elforsyning 24/7 dvs fx moderne kernekraft.
Omstillingen til metanol som CO2-frit drivmiddel for den globale skibsfart vil blive både dyr og vanskelig, da nye PtX teknologier langtfra er færdigudviklede. Det bliver derfor svært i de første år at få tilstrækkelige mængder metanol til en fornuftig pris.
Moderne kernekraft kan også bruges som drivmiddel ombord i skibe. Den amerikanske flåde har sejlet med atomubåde siden 1954. Den første sejlede i 26 år, dvs længere end de 20 år et moderne containerskib forventes at holde. En del kernekraftdrevne overfladeskibe (Nuclear Ships: NS) er siden bygget og været i mangeårig drift uden uheld. Den nedarvede frygt for uheld med radioaktivt udslip fra moderne kernekraft er ikke længere faktabaseret. Vigtigt er, at FN nu officielt udtaler, at det ikke vil være muligt at gennemføre den grønne omstilling uden anvendelse af kernekraft.
På lidt længere sigt, men inden 2030, vil lav anskaffelsespris og billig energi fra små, seriebyggede smeltet-salt reaktorer, som bla er udviklet af 2 danske virksomheder, forventeligt gøre kernekraft til et ideelt CO2-frit drivmiddel for skibe. Det skyldes, at drivmidlet kun skal fornys ca hvert 10. år, at større fragt kan medtages, når brændstoftanke helt kan undværes og at tidligere tiders højere fart og/eller større rækkevidde igen kan opnås.
Den globale skibsfart med Mærsk i spidsen har selv taget ansvar for branchens decarbonisering, styrket kundebetjening og åbenhed om branchens problemer og planer. Det er flot og det burde inspirere andre globale danske brancher fx vindmøllebranchen. Her sælges højt anpriste, teknisk gode vindmøller uden at omtale disses problemer med ustyrligt varierende ydelser og ringe el-leverancer 1/3 af årets timer.
Derved er opnået en betydelig, men helt uforståelig, uberettiget og rent politisk betinget konkurrencefordel i forhold til andre CO2-fri el-produktioner. I lande med egen kernekraftproduktion fx Sverige diskuteres dette problem og det overvejes at indføre en afgift på vindmølle-el for at fjerne dennes meget betydelige konkurrencefordel i forhold til fx moderne kernekraft, der ikke har behov en kostbar back-up for at levere styrbar, stabil el 24/7.
Der er behov for at realitetskorrigere Danmarks grønne energipolitik!
————————————————————————————–
Verdens største rederi: Mærsk
Mærsk med skibsfart, havne mv. over hele kloden er dansk ejet. At være og forblive verdens største rederi kræver, at der tænkes dybt og langsigtet. Også om grøn omstilling.
Globalt står skibsfart for ca. 3 % af menneskehedens årlige CO2udslip. Den globale skibsfart på godt 100.000 oceangående skibe skal derfor levere en meget stor indsats for at kunne leve op til Paris-aftalen fra 2015 om reduktion i udledning af drivhusgasser. Især da den globale skibsfart forventer fordoblet brændstofforbrug i 2050.
Global frontløber
Som det første rederi offentliggjorde Mærsk i 2018 sin ambition om at være klimaneutral i 2050 for skibe, havne, varehuse og vejtransport. Målet er, at kunderne skal kunne bestille en grøn transportkæde direkte fra producent til aftager. Senere er udmeldt, at delmængder vil være opnået allerede i 2030. I 2020 blev oprettet et forskningscenter for Zero Carbon Shipping med en donation på 400 mio kr. Flere partnere indgår og viden loves delt.
Fremtidsplanerne for den samlede globale skibsfart er organiseret af en ”Getting to Zero Coalition” af Global Maritime Forum og Global Economic Forum som partnere og med tilslutning af interessenter som rederier, skibsværfter, havne, brændstof-firmaer mm. Koalitionens formål er decarbonisering af global skibsfart ved udvikling og anvendelse af kommercielt levedygtige, oceangående nul emis-sionsskibe (Zero Emission Vessels=ZEV) til 2030 og med fuld decarbonisering i 2050. Et delmål for 2023 er oprettelse af nogle ”Deep Sea Corridors” med deltagelse af en række store selskaber og for 2030 at have 5% af international skibsfart på nul emissions brændstof.
Denne udvikling ledes af ”Global Maritime Forum” -en international ”not for profit-organisation” der skal forestå den bæredygtige og økonomiske langtidsudvikling samt human trivsel. Dette forum understøttes af 54 stærke strategiske partnere bla. Mærsk, Lloyds Register, Bureau Veritas, Shell, BP, Hempel og Bureau Veritas.
Global Maritime Forum har adresse i København: Amaliegade 33B,1256 Kbh. K med nær forankring til verdens største rederi: Mærsk, der således har en ledende rolle i global skibsfarts grønne omstilling.
Mærsks egne grønne projekter
I flere år har Mærsk haft en række brændstofbesparende aktiviteter i gang som fx roterende cylinder-sejl og fx gnidningsnedsættende luftbobledannelse over de nedre skrogdele. Disse tiltag kan reducere skibes brændstofforbrug med ca. 10 %. Det batter ikke, hvorfor Mærsk har set på CO2-frie drivmidler som metanol, ammoniak og andre mulige PtX drivmidler og valgt metanol. Moderne kernekraft er pt ikke er aktuel for Danmark.
Fremstilling af metanol af grøn elektrolyse-brint og CO2 skal helst køre kontinuerligt, dvs. med jævn forsyning af brint, kuldioxid og elektricitet. Vindmøller og solceller producerer el særdeles ujævnt, og en stabil produktionsproces vil forudsætte monstrøst store lagre af brint dels til syntesen og dels til anvendelse i brintdrevne el-generatorer, når den såkaldte vedvarende energi ikke leverer tilstrækkelig el. Dette koster rigtig mange penge.
I øjeblikket produceres ca. 110 millioner tons metanol per år. Mærsk`s totale behov vil være ca. 20 millioner tons per år. Metanol er hidtil mest fremstillet ud fra naturgas. PtX metanol findes endnu kun på markedet i meget små mængder og dette gælder også for bio-metanol.
Et mindre Mærsk forsøgsskib (2000 tyvefodscontainere) er planlagt sejlende i 2023 på biometanol eller evt. ved problemer hermed fortsat drift med traditionelt lav-svovls brændstof. I 2021 blev otte nye skibe til 9 milliarder kroner bestilt til at sejle på grøn metanol, men med mulighed for at bruge traditionelt brændstof. Disse skibes metanolbehov vil i alt være 3-400.000 tons metanol om året. Senere tilkom en option på yderligere 4 skibe til levering i 2024/25.
Der er indgået kontrakter med danske virksomheder og forsknings-institutioner om videreudvikling af metoder til fremstilling af grøn metanol. Partnerskaber er indgået med flere virksomheder om levering af grøn metanol fra 2025 til de nye skibe.
Det må betragtes som særdeles positivt, at en så stor virksomhed er åben om sine planer om grøn omstilling og om deres eksekvering. Man er ikke forvænt med dette fra andre store virksomheder som fx vindmølleindustrien eller fra den danske statslige klimaadministration.
Tekniske/økonomiske overvejelser om metanol
Mærsk havde i 2021 et brændstofforbrug på ca. 10 mio tons dieselolie svt. 20 mio tons metanol/år eller 13 GW. Til sammenligning er hele Danmarks energiforbrug 21 GW (21 milliarder joule per sekund). Mærsk`s samlede energiforbrug pt er således 60% af hele Danmarks energiforbrug.
Med skibsfartens behov for store mængder brændstof, må man regne med at denne skal dækkes af grøn metanol fremstillet af CO2 og brint, hvor brinten fremstilles ved elektrolyse med el fra fx vindmøller/solceller eller kernekraft.
Man må regne med, at energi-effektiviteten ved omdannelse af el til metanol er højest 45%. Mærsks metanolbehov svarende til 13 GW (13 milliarder Joule/sekund) vil dermed kræve en strømforsyning på 13/0,45= 30 GW el.
Levering af i gennemsnit 30 GW el vil med en kapacitetsudnyttelse på 60% kræve en møllekapacitet på ikke under 50 GW (50.000 MW).
Nye havvindmøller kan have en nominel kapacitet på 15 MW. Der vil altså være behov for 50.000/15= 3.333 havvindmøller.
For helt at kunne udnytte disses elydelse, må elektrolysekapaciteten også være 50 GW.
Haldor Topsøe planlægger en fabrik i Herning til fremstilling af elektrolysatorer. Den årlige produktion af disse anlæg angives at ville have en kapacitet på 500 MW= 0,5 GW. I dette tempo vil det altså vare 100 år, at producere de for Mærsks behov nødvendige elektrolystorer.
I Esbjerg er planlagt verdens største PtX anlæg med en produktion i 2025 på 200.000 tons grøn metanol om året.
Det teoretiske kuldioxidbehov vil være 275.000 tons per år. Vestkraft i Esbjerg udførte for ca. 15 år siden meget omfattende forsøg med isolering af kuldioxid fra skorstensrøg, og fandt, at energiforbruget var godt 3,6 MJ per kg isoleret kuldioxid. På årsbasis vil dette svare til 25.000 tons olie. Hvilket igen svarer til 50.000 tons metanol, eller en fjerdedel af den planlagte produktion af metanol.
Kuldioxiden vil muligvis kunne fremstilles billigere ved at isolere denne fra biogas. Den skal også renses til en meget høj renhedsgrad. Og derefter transporteres til metanol-fabrikken.
Under selve metanolsyntesen, bringes brint og CO2 sammen ved en temperatur på omkring 300°C og et tryk på omkring 100 bar. Ikke et specielt billigt anlæg. Og under ingen omstændigheder et anlæg egnet til at køre, som vinden blæser.
Økonomiovervejelser
Vindmølleindustrien offentliggør ikke priser på ny kapacitet. Derfor er det mest tilforladelige tal, vi har en to år gammel meddelelse fra Equinor om, at man ville bygge 2,4 GW vindmøllekapacitet på Doggerbanke for 50 milliarder danske kr.
Med den efterfølgende prisudvikling må tallet anses for at være et absolut minimum. Men bruger vi det, vil alene investeringen i vindmøller, hvis Danmark skulle producere el for at skaffe grøn metanol til Mærsk-flåden være 50 x 50/2,4=ca 1000 milliarder kroner.
Hertil kommer, at der til fremstilling af ca 20 mio tons metanol vil medgå teoretisk 28 mio tons CO2, hvilket svarer til hele Danmarks CO2-udledning i 2021.Yderligere udgifter vil være til anlæg og drift af udstyr til indfangning og transport af denne CO2, til anlæg og drift af elektrolyseanlæg samt til selve metanolfabrikken og dens lagre af store mængder brint for at opnå en jævn produktion.
Det fremgår af en artikel i Jyllandsposten den 14. november, at Mærsk selv har erkendt, at man med sin ide om grøn metanol har begivet sig ud på en vanskelig rejse.
Metanolsyntesen har være kendt og anvendt i 100 år. Fremstilling af brint ved elektrolyse i ca. 130 år. Og isolering af kuldioxid i mindst 50 år. Vindkraftens variation er kendt. Der må også være nogen, der ved, hvad det koster at opføre en havvindmøllepark. Så der er materiale nok til projektkalkulationer.
Mærsk kan naturligvis selv bestemme, hvordan man vil håndtere sin grønne omstilling. Men enhver form for offentlig støtte bør afvente, at seriøse projektkalkulationer viser, at projektet er økonomisk meningsfuldt.
Som en detalje skal nævnes, at Metanol kun har den halve energitæthed af oliebrændstof. Den kræver derfor dobbelt tankkapacitet ved samme sejldistance og fart, hvilket betyder mindre lastekapacitet.
Alt i alt vurderer den globale skibsfart selv, at dens decarbonisering vil koste fra 1 til 1,4 trillion dollars indtil 2050- dvs mindst én million millioner.
Kernekraft som drivmiddel til skibe
Det begyndte med, at den første atomubåd afleveredes til den amerikanske flåde i 1954. Det første atomdrevne overfladeskib kom til i 1957. Siden er mange skibstyper blevet udrustet med kernekraft- især ubåde i stort tal, men også hangarskibe og andre marinefartøje samt civile skibe især isbrydere. Fællesbetegnelsen er NS: Nuclear Ship.
Fordelene ved kernekraft som drivmiddel er store. Der skal sjældent tankes- ofte med mellemrum på mere end 10 år. Dette giver store besparelser på havneanløb til optankning. Hvert kernekraftskib vil have mere plads til fragt og den meget betydelige kraft til fremdrift vil betyde, at højere sejlhastigheder igen kan komme i brug. Allervigtigst er, at selv med mange hundrede kernekraftdrevne skibe sejlende i mange år, har der ikke været reaktoruheld med tab af menneskeliv.
Interessen for maritim anvendelse af kernekraft er under stærk udvikling. Selv på Cop26 i Glasgow i 2021 blev emnet bragt på bane igen. Flere private har investeret i denne udvikling. Mest kendt er Bill Gates med Terra Power, et amerikansk selskab: Core Power og et fransk selskab: Orano og Canada med: NuScale. Mange flere tilkom i 2022. Fælles for mange af disse aktiviteter er, at det drejer sig om Small Modular Reactors (SMR) baseret på drift med smeltet-salt. De seriebygges på fabrik, så byggepris og elproduktionspris bliver lave.
Der er to danske virksomheder i denne branche. Den ene: Seaborg Technologies forventer i 2025 at kunne erstatte de nuværende skibsmotorer med en reaktor af containerstørrelse og 12 års drift inden ny opladning. Seaborg og Samsung Heavy Industries- et af Syd-Koreas største skibsværker- satser især på at bygge pramme med disse seriebyggede reaktorer til brug som mobile elværker i havne og på større floder i Sydøst-Asien.
Den anden virksomhed: Copenhagen Atomics bygger en tilsvarende konstruktion tilpasset anvendelse af Thorium, et grundstof der findes i meget store mængder til en billig pris. Virksomheden forestiller sig, at dens reaktorteknologi vil kunne bruges til fremdrift af skibe fra 2028.
Kina har lige startet en thoriumreaktor. Om meget kort tid vil vi vide, om de små thoriumreaktorer, man arbejder med mange forskellige steder, vil kunne revolutionere vor energiforsyning.
Vi ved tilstrækkeligt om grøn PtX til at kunne sige, at den er en meget lidt attraktiv teknologi i dagens Danmark. Enhver erfaren producent vil afsky vind- og solel`s ukontrollabelt varierende strømforsyning!
Så man bør tænke sig godt om, inden man kaster sig ud i yderst risikable grønne PtX investeringer og helt afstå fra disse, indtil vind- og solkraft er udstyret med tilstrækkelig back-up kapacitet.
FN`s analyse er,. at den nødvendige, hurtige grønne omstilling ikke er mulig uden anvendelse af kernekraft. Danske politikere bør derfor snarest forlade deres inkvisitoriske lovbaserede forbud fra 1985 mod at anvende kernekraft i Danmark.
Flere lande bl.a. Sverige er særdeles opmærksomme på de problemer, der følger af vindkraftens ustabilitet. Det diskuteres, om indførelse af en afgift på vindmølle-el er nødvendig for at dække de store omkostninger, bl.a. til CO2-fri back-up, der til enhver tid straks skal kunne sættes ind, når vinden svigter.
Den nytiltrådte svenske regering har gjort det klart for svenskerne, at man er nødt til igen at begynde at bygge kernekraftværker!
Ib Andersen, Klimahygiejniker
Søren Kjærsgaard, Kemiingeniør
