LIGHTHOUSE MARITIME COMPETENCE CENTRE N 57˚42.4´ E 011˚56.2´ A national strategic initiative for European competitiveness Mathias Magnusson Lighthouse PhD-student M.Sc. Naval Architecture Teknik för reduktion av kväveoxider – ger det resultat?
Jul 14, 2015
LIGHTHOUSE MARITIME COMPETENCE CENTRE
N 57˚42.4´ E 011˚56.2´
A national strategic initiative for European
competitiveness
Mathias MagnussonLighthouse PhD-studentM.Sc. Naval Architecture
Teknik för reduktion av kväveoxider – ger det resultat?
LIGHTHOUSE MARITIME COMPETENCE CENTRE
Upplägg
1. Bakgrund
2. Regler och incitament
3. Potentiell reduktionsteknik
4. Sammanställning av NOX-certifikat
5. Fortsatt forskning…
LIGHTHOUSE MARITIME COMPETENCE CENTRE
Bakgrund
Handlingsplan för att reducera kväveoxider från fartyg
(Sjöfartsverket, 2009-10-13);
Försurning och övergödning
Bidrar till bildandet av marknära ozon samt till ökade
sekundära atmosfäriska koncentrationer av partiklar (PM10 och
PM2,5)
Sjöfarten i Östersjöområdet ≈ 370 000 ton NOX per år
De samlade svenska utsläppen av NOX uppgick år 2007 till
cirka 165 000 ton
Om inga ytterligare åtgärder genomförs förväntas NOX-
utsläppen från sjöfarten i Europa att om 10 – 15 år motsvara
utsläppen från samtliga landbaserade utsläppskällor inom
EU27 Källa: www.d.se [2008-07-29]
LIGHTHOUSE MARITIME COMPETENCE CENTRE
Regler och incitamentMARPOL 73/78 Annex VI – ’Emissioner till luft’
9 oktober 2008 antog IMO/MEPC skärpta gränsvärden för
NOX-utsläpp från fartyg
Emission Control Areas (ECA)
Vid IMO MEPC 59,July 2009, presenterade USA och
Canada en gemensam inlaga med intentionen att etablera
ett ECA (200 nm); SOX, NOX and PM
Pågående arbete inom HELCOM med att utforma ett
utkast gällande införande av ett NECA i Östersjön/Nordsjön.
Förhoppning om konsensus vid HELCOM Maritime 9 (okt –
nov 2010) eventuellt lyftas vid MEPC 62 (reservation)
Källa: IMO, MEPC 59/6/5, 2 April 2009
LIGHTHOUSE MARITIME COMPETENCE CENTRE
Regler och incitament
Miljödifferentierade farledsavgifter – SJÖFS 2008:5
Start 1998-01-01, 45 fartyg med aktuellt certifikat ~
ideal drift 46 000 / 38-40 000 ton NOX-reduktion per år
[2009-12-17]
Certifierat NOX-reduktionsintyg medför rabatterade
farledsavgifter
Sannolikt har detta verkat som ett ekonomiskt
incitament till att installera samt vidareutveckla
reduktionsteknik; potentiellt SCR-teknik i huvudsak
LIGHTHOUSE MARITIME COMPETENCE CENTRE
Potentiell reduktionsteknik
Reduktionsteknik Reduktionspotential
Basic Internal Engine Modification (IEM) 20 %
Advanced IEM 30 %
Direct Water Injection (DWI) 50 %
Exhaust gas Recirculation (EGR) 35 %
Humid Air Motor (HAM) 70 %
Selective Catalytic Reaction (SCR) 90 %
Källa: Entec UK Ltd (2005b) Report, Service Contract on Ship Emissions: Assignment, Abatement and Market-based Instruments, Task 2b – NOx Abatement , European Commission Directorate General Environment, Final Report, August 2005
LIGHTHOUSE MARITIME COMPETENCE CENTRE
Potentiell reduktionsteknik
Exhaust Gas Recirculation (EGR)
Behov att rena avgaserna m.h.a. filter och/eller scrubber;
ökat slitage samt korrosiv svavelsyra
Men de ökade kraven på reducerad svavelhalten i bränslet
kan eventuellt medföra en ökad potential för tekniken
Källa: Kees Kuiken, Diesel Enginee II – for ship propulsion and power plants, 2008 , ISBN: 978-90-79104-02-4
LIGHTHOUSE MARITIME COMPETENCE CENTRE
Potentiell reduktionsteknik
Humid Air Motor (HAM) + Direktverkande Turbo
compound
Diskussion med MAN (Augsburg) och Viking Line
Använder havsvatten Låg operativ kostnad
‘Städar’ motorn Utökat service intervall
Ökat massflöde Ökad tillgänglig energi
Korrosiv miljö Dyra material
Maximal termodynamiks befuktning vid 2,5 bar
78 % (+) reduktion, men överladdning?
Total effektivitet?
Source: Jean Luc Bertholom, Humid air motor, MAN
Diesel PrimeServ, 20/02/2007
LIGHTHOUSE MARITIME COMPETENCE CENTRE
Potentiell reduktionsteknik
Selective Catalytic Reduction (SCR)
Beprövad teknik
Reduktionskapacitet över 90 %
Lägre installationskostnad än HAM
Urea konsumtion Ökad operationell kostnad
Temperatur och svavel beroende Operationell tid?
Känslighet mot förgiftning (additiv, svavel etc.)?
Deaktivering?
Sverige arbetar för en internationell standard för
reduktionsmedel (urea) (reservation)
IMO BLG arbetar med att utveckla guidelines för design och
drift av SCR – enheter (reservation)
Källa: Sveriges Maritima Index 2008,ISBN: 978-91-976262-9-3
Enda tekniken som i dagsläget kan möta Tier III,
dock kvarstår ett flertal frågetecken!
LIGHTHOUSE MARITIME COMPETENCE CENTRE
Sammanställning av NOX-certifikat
Exempel;
Baseline värden vid reduktionspotential i enlighet med SMED
(David Cooper, Methodology for calculating emissions from ships: 1.
Update of emission factors, IVL, Approv. Date 2004-02-02)
Teststudie under oktober 2009 vid Chalmers (Competence
Centre for Catalysis and Applied Surface Chemistry)
LIGHTHOUSE MARITIME COMPETENCE CENTRE
Fortsatt forskning…
”Utveckling av SCR-system för bättre NOX-rening i fartygsavgaser”
Tidsram och ekonomi;
Projektet löper över tre år och har beviljats ekonomiskt stöd från Vinnova [http://www.vinnova.se/sv/Press/Pressmeddelanden/2009/2009-12-08-VINNOVA-satsar-150-miljoner-
kronor-pa-framtidens-miljoinnovationer1/ , 2009-12-16]
Deltagande parter;
Projektledare: Hanna Härelind Ingelsten, Chalmers – KCK
Lighthouse
IVL (Svenska Miljöinstitutet)
DEC Marine (tillverkar SCR)
SjöV (Forskarstuderande/Doktorand)
Fokus;
Reduktions potential utan förgiftning
Reduktionspotential vid förgiftning (svavel, additiv etc.)
Deaktivering Källa: Lars Petersson, SCA Transforest AB, Tel: +46 60 19 35 00, E-mail: [email protected]
LIGHTHOUSE MARITIME COMPETENCE CENTRE
Tack för Er uppmärksamhet, frågor?
Källa: Swedish Maritime Administration