in

Duurzame scheepvaart door nieuwe technieken

Om het klimaat te redden, zullen we alle zeilen moeten bijzetten. Letterlijk, want de internationale scheepvaart is verantwoordelijk voor 4 procent van alle door de mens geproduceerde broeikasgassen. Nieuwe zeiltechnieken kunnen die uitstoot in theorie flink terugdringen, waardoor je een duurzame scheepvaart krijgt.

Waar het paard ooit heerste in het transport over land, heerste het zeilschip op zee. In de circulaire economie van vóór de industriële revolutie roeide men met de riemen die men had: wind- en spierkracht.

Wie het zeilen als allereerste ontdekte, is moeilijk te achterhalen. Aangenomen wordt dat de Polynesiërs hun vele eilanden koloniseerden met zeilende catamarans. De antieke volkeren rondom de Middellandse Zee gebruikten op hun handelsroutes eveneens zeilschepen. Fenicische en Griekse schepen beschikten over één groot vierkant zeil. Tegen de wind in varen ging dus niet.

Dat veranderde in de 2de eeuw voor Christus met de introductie van het latijnzeil, een driehoekig zeil waarmee de schipper overstag kon gaan. Dit latijnzeil, dat vermoedelijk een Perzische vondst was, wordt beschouwd als een van de grootste doorbraken in de scheepvaart. Het geniale van laveren is de hoge snelheid die je er – ook tegen de wind in – mee kunt behalen. Het is geen overdrijving dat deze techniek de weg effende voor het koloniale tijdperk.

In de 15de eeuw ontwikkelden de Portugezen de zogenaamde karveel, een schip dat aanvankelijk met twee latijnzeilen was uitgerust. In latere versies werd daar een vierkant zeil aan toegevoegd. Dit scheepstype geldt als de voorloper van de kraak, een grote driemaster. Kraken waren de eerste echte trans-Atlantische schepen. Ze hadden twee enorme voordelen: ze waren zeer zeewaardig én er kon heel veel in. Hiermee waren het de ideale schepen om grote ladingen over grote afstanden te vervoeren.

De Santa María, waarmee Christoffel Columbus Amerika ontdekte, was een kraak. Het mag geen verbazing wekken dat de zogenoemde spiegelretourschepen van de VOC een doorontwikkeling waren van het succesvolle Portugese scheepstype.

Replica’s

In Lelystad bevindt zich een replica van het retourschip Batavia, dat in 1629 verging voor de kust van Australië. En voor het scheepvaartmuseum in Amsterdam ligt een replica van het 18de-eeuwse VOC-retourschipmet de naam Amsterdam, dat in 1749 verging bij Hastings. In het collectieve geheugen vertegenwoordigen deze schepen de typische zeilvrachtschepen zoals die gebruikt werden vóór de industriële revolutie.

Dat is echter een misvatting. Hoewel er in de loop van de 19de eeuw inderdaad stoomschepen op de zeeën verschenen, deed ook het klassieke zeilschip zijn voordeel met de nieuwe technologieën die in rap tempo het levenslicht zagen. In 1875 liep in het Schotse Glasgow de County of Peebles van de helling. Deze enorme viermaster had een ijzeren romp en was speciaal bedoeld voor de import van jute uit Brits India. Het schip behoorde tot de categorie van de windjammers: enorme en enorm snelle zeilvrachtschepen die in de markt van bulkgoed (denk aan graan, hout, kolen en de meststof guano) konden concurreren met de stoomschepen die in opkomst waren.

Latere windjammers hadden een meer efficiënte romp van staal. Het grootste exemplaar ooit gebouwd – en daarmee meteen ook het grootste zeilschip ooit – was de Preussen. Deze Duitse vijfmaster liep in 1902 van de helling in Hamburg, om helaas al in 1910 te vergaan bij Dover. In de jaren 30 van de 20ste eeuw waren windjammers populair voor het graanvervoer van Australië naar Europa. Pas in de jaren 50 werden de laatste van deze schepen uit de vaart genomen.

Het was niet de stoommachine die het zeilschip de nek omdraaide, maar de dieselmotor

200 jaar hybride aandrijving

Het punt dat ik wil maken is dat het nog maar schokkend kort geleden is dat zeevracht door de wind werd voortgedreven. De opkomst van het gemotoriseerde schip verliep ondertussen veel minder stormachtig dan je in de context van de industriële revolutie zou verwachten. De Amerikaanse SS Savannah was ‘s wereld eerste oceaanstomer. In 1819 stak het schip binnen 29 dagen de Atlantische Oceaan over, maar daarbij maakte het (volgens schattingen) niet meer dan 80 uur lang gebruik van de door de door stoom aangedreven zijwaartse schoepen.

Ook het Nederlandse (maar in het VK gebouwde) stoomschip Curaçao, dat in 1827 voor het eerst de reis naar Suriname aanvaardde, was in feite een zeilschip met hulpmotoren. De eerste moderne oceaanstomer, dat wil zeggen een metalen schip met een schroef in plaats van schoepen, was de SS Great Britain uit 1847. Maar ook dit schip was een hybride. Scheepsbouwers hadden nog steeds een rotsvast vertrouwen in wind, maar erkenden het grote voordeel van stoomschepen: die hielden zich immers eindelijk eens aan de dienstregeling. Dat was vooral van belang voor passagiersvervoer; vandaar dat de eerste (hybride) stoomschepen vooral voor dat doel werden gebouwd.

Het was echter niet de stoommachine die het zeilschip de nek omdraaide, maar de dieselmotor. Vrijwel alle vrachtschepen zijn er tegenwoordig mee uitgerust. Over het algemeen gebruiken deze motoren een goedkopere soort ‘zware’ dieselolie. Dat spul is vanwege de vele schadelijke stoffen die het bevat op z’n zachtst gezegd niet goed voor de planeet, en uiteraard ook niet voor het klimaat. De vraag dringt zich dus op: waarom keren we niet terug naar het hybride schip?

Magnuseffect

Feit is dat we dankzij de opkomst van het vliegtuig (en daarmee de aerodynamica) veel meer begrijpen van de luchtstromen die zeilschepen voortdrijven. De foto toont de Enecon E-Ship 1. Dat is een alweer dertien jaar oud Duits schip dat onderdelen van windturbines vervoert. Het is uitgerust met vier zogenaamde Flettner-rotoren. Hoewel ze er volstrekt niet op lijken, functioneren die als zeilen.

Wanneer zo’n paal in een bewegende luchtstroom (wind) om zijn as draait, raakt deze onderhevig aan het magnuseffect. Simpeler gezegd: de rotor wil dan een bepaalde kant op en trekt daarmee het schip voort. De door de rotor geleverde kracht is daarbij groter dan het beetje energie dat nodig is om de rotor aan het draaien te helpen. Zo kan gemakkelijk 30 procent op brandstof worden bespaard. Verrassende nieuwe technologie? Nee hoor, helemaal niet. Anton Flettner liet het eerste schip met deze aandrijving al in 1924 te water. Het zeil, ouderwets of modern, is dus in feite nooit echt weggeweest. Het dient alleen opnieuw in de mode te geraken.

Wat te verwachten van de snelst ladende smartphone?

Beste 4bay-nas: Vijf nas’en getest