H+H Engineering - Effectieve reiniging van uitlaatgassen dankzij sensortechnologie
H+H Engineering vertrouwt op producten van ifm voor hun uitlaatgas-nabehandelingssystemen
Zonder scheepvaart zou de wereldhandel zoals wij die kennen ondenkbaar zijn. De wereldwijde vloot bestaat uit meer dan 100.000 schepen, die ongeveer 90 procent van alle internationaal verhandelde goederen tussen landen en continenten vervoeren. Met zijn oplossingen zorgt H+H Engineering & Service GmbH ervoor dat dit nu en in de toekomst op een veel milieuvriendelijkere manier kan gebeuren.
Volgens de Internationale Maritieme Organisatie (IMO) is de scheepvaart nog steeds verantwoordelijk voor ongeveer drie procent van de wereldwijde CO2-uitstoot, maar dit zal op de lange termijn veranderen: Het doel van de IMO is om de uitstoot van de wereldwijde koopvaardijvloot tegen 2050 tot nul te reduceren. Ook in beeld: De uitstoot van stikstofoxiden (NOx). Ook hier heeft de IMO-grenswaarden vastgesteld. De momenteel geldende niveau, Tier III, moet worden nageleefd door schepen die in zogenaamde Emission Control Areas (ECA's) varen. Zulke ECA's zijn al te vinden voor de kusten van de VS, Canada, in de Noordzee en Oostzee. Zo'n emissiebeheersingsgebied wordt in 2025 ook van kracht voor de kust van Noorwegen, en andere gebieden zouden kunnen volgen waaronder de Middellandse Zee en de kusten van Midden-Amerika, Japan en Australië. De strikte limieten zijn echter alleen bindend voor modernere schepen waarvan de kiel werd gelegd na een individueel vastgestelde deadline voor elke ECA. De Tier III-limieten gelden niet voor oudere schepen.
Op de boot net als in de auto: Uitlaatgasreiniging met ureum
Toch is de boodschap duidelijk: Als scheepvaartmaatschappijen in de toekomst willen blijven deelnemen aan de wereldhandel of anderszins in ECA-wateren willen blijven opereren, moeten ze investeren in "schone" schepen. Systemen voor selectieve katalytische reductie (SCR), zoals die zijn ontwikkeld en geïntegreerd door H+H, gevestigd in Sonnefeld, Duitsland, maken het mogelijk om te voorkomen dat de hele vloot opnieuw moet worden opgebouwd.
"De dieselmotoren van de schepen zijn niet ontworpen om te voldoen aan de stikstofoxide-emissies binnen de motor. Daarom wordt de uitlaatgas-nabehandeling buiten de motor uitgevoerd met behulp van SCR-systemen", zegt Arne Tädcke, projectmanager en verkoop van SCR voor de scheepvaart bij H+H.
"We gebruiken ureum voor nabehandeling, net als in de auto-industrie. Het ureum wordt in de uitlaatgasstroom omgezet in ammoniak, dat op zijn beurt reageert met de stikstofoxiden op het katalytische oppervlak en deze omzet in moleculaire stikstof en water."
Nauwkeurige sensortechnologie voor nauwkeurige dosering
Het SCR-systeem van H+H maakt gebruik van de sensortechnologie van automatiseringsspecialist ifm om een nauwkeurige dosering te garanderen.
"We meten en regelen druk en flow van ureum en perslucht om continu de exacte toevoer van ureum te garanderen," zegt Tädcke. "In de praktijk hebben de sensoren van ifm indruk op ons gemaakt door hun hoge betrouwbaarheid en meetnauwkeurigheid. Beide zijn essentieel in maritieme uitlaatgas-nabehandeling. Als ons systeem niet permanent en nauwkeurig zou werken, zouden schepen ofwel worden bestraft voor het niet naleven van de grenswaarden ofwel helemaal geen toestemming krijgen om de ECA binnen te varen. Beide zouden leiden tot economische verliezen voor de rederij."
Afbeelding 1: Omdat stikstofoxide niet in de motor kan worden afgebroken, gebeurt dit in het nageschakelde SCR-systeem.
Afbeelding 2: De kern van het SCR-systeem: Hier worden sensoren gebruikt om het ureum nauwkeurig toe te voeren aan de uitlaatgasstroom.
Emissiereductie tussen windturbines
Een van de schepen die afhankelijk is van een betrouwbaar SCR-systeem is de Norwind Hurricane. Als Commissioning Service Operating Vessel pendelt het schip op de Noordzee tussen de Eemshaven in Nederland en de offshore windparken bij de West- en Oost-Friese eilanden. Dit betekent dat het werkgebied van de Norwind Hurricane in het midden van een emissiebeheersingsgebied ligt. Voor schepen waarvan de kiel is gelegd na 1 januari 2021, is het gebruik van een SCR-systeem een optie om te voldoen aan de NOx-grenswaarden van Tier III. Maar dat was niet de enige reden voor de Noorse rederij Norwind Offshore om haar vijf serviceschepen tot nu toe met zo min mogelijk uitstoot te laten varen met behulp van het uitlaatgasnabehandelingssysteem van H+H. De vloot draagt immers indirect bij aan een succesvolle energietransitie.
"Alle vijf schepen, evenals de drie schepen die momenteel in aanbouw zijn, reizen mee in groene projecten en dragen bij aan de uitbreiding en onderhoud van energieopwekking uit windenergie", zegt Jon Carlos Farstad, hoofdwerktuigkundige op de Norwind Hurricane.
"Dit is nog een reden waarom onze rederij ernaar streeft om de milieu-impact van de schepen zo laag mogelijk te houden. Dit wordt enerzijds bereikt door moderne SCR-systemen en anderzijds door onze motoren zo efficiënt mogelijk te gebruiken. Moderne energiebeheer- en energiemanagementsystemen helpen ons om de dieselmotoren altijd in de optimale en meest efficiënte modus te laten draaien om onze uitstoot zo laag mogelijk te houden."
Dankzij de verminderde stikstofuitstoot heeft de Norwind Hurricane een aanzienlijk lagere impact op het milieu - en mag hij ook werken in emissiebeheersingsgebieden.
SCR-systemen besparen sociale kosten
Jürgen Müller, Managing Director bij H+H, legt in het videomagazine Impulse - the ifm showuit hoe de vermindering van stikstofoxide-emissies niet alleen het milieu maar ook de maatschappij ten goede komt: "Recente studies uit de EU en de VS hebben berekend dat één ton NOx maatschappelijke kosten van ongeveer 10.000 euro veroorzaakt. Omdat stikstofoxiden niet verdampen. Ze komen in verschillende atmosferische lagen terecht en kunnen ook door de wind over de volle zee naar het vasteland worden meegevoerd, waar ze de gezondheid van dieren en mensen kunnen aantasten.
Onze SCR-systemen kunnen de NOx-uitstoot met meer dan 90 procent verminderen. Als we alleen al kijken naar de emissiereductie van de Norwind Hurricane, hebben we berekend dat de gemiddelde exploitatie van het schip ongeveer 700.000 euro per jaar aan maatschappelijke kosten zal besparen."
Conclusie
Met zijn SCR-systemen draagt H+H bij aan een aanzienlijke vermindering van de belasting van het milieu en de maatschappij. Dit is ook mogelijk dankzij de nauwkeurige en betrouwbare sensortechnologie van ifm.
