H+H Engineering – Učinkovit nadzor emisij s tehnologijo senzorjev
Družba H+H Engineering se pri sistemih za naknadno obdelavo izpušnih plinov zanaša na izdelke družbe ifm
Svetovne trgovine, kot jo poznamo, si brez ladijskega prometa ne bi bilo mogoče predstavljati. Svetovno floto sestavlja več kot 100.000 plovil, ki med državami in celinami prepeljejo približno 90 odstotkov vsega blaga v mednarodni trgovini. Družba H+H Engineering & Service GmbH s svojimi inovativnimi rešitvami prispeva k temu, da je ta oblika prevoza zdaj in v prihodnosti bistveno bolj prijazna do okolja.
Po podatkih Mednarodne pomorske organizacije (IMO) ladijski promet trenutno prispeva približno tri odstotke svetovnih emisij CO2. Vendar se bo to spremenilo: Cilj IMO je do leta 2050 zmanjšati emisije svetovne trgovske flote na ničelno raven. V ospredju so tudi emisije dušikovih oksidov (NOx). Tudi v tem primeru je IMO določila mejne vrednosti. Trenutno veljavno stopnjo III, morajo izpolnjevati plovila, ki obratujejo na določenih območjih nadzora emisij ECA.
Takšna območja nadzora emisij že obstajajo ob obalah ZDA in Kanade ter v Severnem in Baltskem morju Z letom 2025 bo ob obali Norveške začel veljati dodatni ECA. Sledijo lahko tudi druge regije, kot so Sredozemlje, Srednja Amerika, Japonska in Avstralija. Vendar so stroge mejne vrednosti obvezne le za sodobnejša plovila, katerih kobilica je bila položena po mejnem datumu, ki je posebej določen za vsak ECA. Omejitve stopnje III ne veljajo za starejša plovila.
Na plovilih in v avtomobilih: čiščenje izpušnih plinov s sečnino
Kljub temu je sporočilo jasno: Ladjarske družbe, ki želijo ostati konkurenčne v svetovni trgovini ali opravljati dejavnosti v vodah ECA, morajo vlagati v čistejša plovila. Sistemi selektivne katalitične redukcije (SCR), kot so tisti, ki jih je razvila in vgradila družba H+H v Sonnefeldu v Nemčiji, ponujajo praktično alternativo za predelavo celotnega voznega parka.
»Dizelski motorji na plovilih niso zasnovani tako, da bi notranje izpolnjevali mejne vrednosti NOx. Zato se naknadno čiščenje izpušnih plinov izvaja zunaj motorja s sistemi SCR,« pravi Arne Tädcke, vodja projektov in prodaje SCR za pomorski sektor pri družbi H+H.
»Za naknadno obdelavo uporabljamo sečnino, tako kot v avtomobilski industriji. Sečnina se v toku izpušnih plinov pretvori v amoniak, ki reagira z dušikovimi oksidi na katalitični površini in jih pretvori v molekularni dušik in vodo.«
Ta postopek temelji na natančnem odmerjanju: »Sečnino moramo vbrizgati zelo natančno. Po eni strani želimo upoštevati stroge predpise o NOx, po drugi strani pa se je treba izogniti prevelikemu odmerjanju, saj bi se odvečni amonijak sproščal v ozračje brez uporabe. Amoniak je za okolje enako škodljiv kot dušikovi oksidi.«
Natančni senzorji za natančno doziranje
Sistem SCR družbe H+H uporablja senzorje podjetja ifm, specializiranega za avtomatizacijo, ki zagotavljajo natančno doziranje. »Merimo in nadzorujemo tlak in pretok sečnine in stisnjenega zraka, da lahko nenehno zagotavljamo natančno oskrbo s sečnino,« pravi Tädcke. »Senzorji ifm so nas v praksi prepričali s svojo zanesljivostjo in natančnostjo merjenja. Obe lastnosti sta bistvenega pomena za pomorsko naknadno obdelavo izpušnih plinov. Če naš sistem ne bi bil dosledno natančen, bi lahko plovila zaradi prekoračitve mejnih vrednosti emisij prejela globo ali pa bi jim bil zavrnjen dostop do ECA. V obeh primerih bi ladjarsko podjetje utrpelo velike finančne izgube.«
Slika 1: Ker dušikovih oksidov ni mogoče razgraditi v motorju, ta proces poteka v sistemu SCR za motorjem.
Slika 2: Srce sistema SCR: senzorji zagotavljajo natančno vbrizgavanje sečnine v tok izpušnih plinov.
Uporaba z manjšimi emisijami med vetrnimi turbinami
Eno od plovil, ki je odvisno od zanesljivega sistema SCR, je Norwind Hurricane. Kot operativno plovilo za začetek obratovanja plovilo pluje po Severnem morju med mestom Eemshaven na Nizozemskem in vetrnimi elektrarnami na morju pri Zahodnem in Vzhodnem Frizijskem otočju. Norwind Hurricane se zato nahaja v središču ECA. Za plovila s kobilicami, položenimi po 1. januarju 2021, je uporaba sistema SCR eden od načinov za doseganje skladnosti z mejnimi vrednostmi NOx stopnje III. To pa ni bil edini razlog, da je norveško ladjarsko podjetje Norwind Offshore s pomočjo sistema za naknadno obdelavo izpušnih plinov družbe H+H svojih pet servisnih plovil do zdaj upravljalo s čim manj emisijami. Navsezadnje flota posredno prispeva k uspešnemu energetskemu prehodu.
»Vseh pet plovil, pa tudi tri, ki so trenutno v gradnji, je vključenih v zelene projekte ter prispeva k širitvi in vzdrževanju infrastrukture za vetrno energijo,« pravi Jon Carlos Farstad, glavni inženir na ladji Norwind Hurricane.
»To je še en razlog, zakaj si naša ladjarska družba prizadeva za čim manjši vpliv naših plovil na okolje. To dosežemo z naprednimi sistemi SCR in čim bolj učinkovitim delovanjem naših motorjev. Napredni sistemi za upravljanje energije in napajanja nam pomagajo, da dizelski motorji delujejo v optimalnem in najučinkovitejšem načinu, da so naše emisije čim manjše.«
Zaradi manjših emisij dušika ima Norwind Hurricane bistveno manjši vpliv na okolje in je dovoljen tudi za obratovanje v območjih nadzora emisij.
Sistemi SCR zmanjšujejo socialne stroške
Jürgen Müller, izvršni direktor družbe H+H, v video reviji Impulse – the ifm show pojasnjuje, kako zelo koristno je zmanjšanje emisij dušikovih oksidov ne le za okolje, temveč tudi za družbo: »Nedavne študije iz EU in ZDA so pokazale, da ena tona NOx povzroči socialne stroške v višini približno 10.000 evrov. Dušikovi oksidi se namreč ne razpršijo preprosto. Vstopajo v različne plasti ozračja, veter pa jih lahko z odprtega morja prenese tudi na celino, kjer predstavljajo tveganje za zdravje ljudi in živali. Naši sistemi SCR lahko zmanjšajo emisije NOx za več kot 90 odstotkov. Če pogledamo samo zmanjšanje emisij plovila Norwind Hurricane, smo izračunali, da povprečno obratovanje plovila vsako leto prihrani približno 700.000 evrov socialnih stroškov.«
Zaključek
Družba H+H s svojimi sistemi SCR prispeva k znatnemu zmanjšanju obremenitve okolja in družbe. To omogočajo tudi natančni in zanesljivi senzorji družbe ifm.
