H+H Engineering — Ефективний контроль викидів за допомогою сенсорної технології
Компанія H+H Engineering використовує продукцію ifm для систем нейтралізації вихлопних газів
Глобальна торгівля, як така, немислима без судноплавства. Світовий флот налічує понад 100 000 суден, які перевозять близько 90 відсотків усіх товарів міжнародної торгівлі між країнами й континентами. Завдяки своїм інноваційним рішенням компанія H+H Engineering & Service GmbH допомагає зробити цей вид транспорту значно екологічнішим — як зараз, так і в майбутньому.
За даними Міжнародної морської організації (IMO), на частку судноплавства наразі припадає близько трьох відсотків світових викидів CO2. Однак це має змінитися: Метою IMO є скорочення викидів світового торговельного флоту до нуля до 2050 року. Також особливу увагу приділяють викидам оксидів азоту (NOx). Тут IMO також визначила граничні значення. Чинний нині рівень Tier III повинен дотримуватися судами, які працюють у визначених зонах контролю викидів (ECA).
Подібні зони контролю викидів уже існують біля берегів США й Канади, а також у Північному й Балтійському морях. З 2025 року біля берегів Норвегії набуде чинності додаткова зона контролю викидів. За ними можуть слідувати й інші регіони, як-от Середземномор'я, Центральна Америка, Японія та Австралія. Однак суворі граничні значення є обов'язковими лише для більш сучасних суден, закладка кіля яких була проведена після контрольної дати, що індивідуально визначається для кожної зони контролю викидів. Обмеження Tier III не застосовуються до старіших суден.
На суднах і в автомобілях: очищення вихлопних газів сечовиною
А втім, послання зрозуміле: Судноплавні компанії, які хочуть залишатися конкурентоспроможними у світовій торгівлі або працювати у водах із зонами контролю викидів, мають інвестувати в чистіші судна. Системи селективної каталітичної нейтралізації (SCR), подібні до тих, що розроблені й запроваджені компанією H+H у Зоннефельді (Німеччина), пропонують практичну альтернативу зміни всього флоту.
«Дизельні двигуни на суднах не розраховані на дотримання внутрішніх обмежень щодо викидів NOx. Саме тому очищення відпрацьованих газів здійснюється поза двигуном із використанням систем SCR», — каже Арне Тедке, менеджер проєктів і менеджер із продажу систем SCR для морського транспорту в компанії H+H.
«Ми використовуємо сечовину для очищення так само, як і в автомобільній галузі. У потоці вихлопних газів сечовина перетворюється на аміак, який, у свою чергу, реагує з оксидами азоту на каталітичній поверхні, перетворюючи їх на молекулярний азот і воду.»
Цей процес залежить від точного дозування: «Нам доводиться вводити сечовину дуже точно. З одного боку, ми хочемо дотримуватися суворих норм щодо викидів NOx; з іншого боку, слід уникати передозування, оскільки надлишок аміаку викидатиметься в атмосферу. А аміак також шкідливий для довкілля, як й оксиди азоту.»
Точні датчики для точного дозування
Система SCR від H+H використовує датчики від фахівців з автоматизації ifm для забезпечення точного дозування. «Ми вимірюємо й контролюємо тиск і витрати як сечовини, так і стисненого повітря, щоб постійно забезпечувати точну подачу сечовини», — каже Тедке. «На практиці датчики ifm переконали нас своєю надійністю та точністю вимірювань. Обидва ці аспекти необхідні для очищення вихлопних газів морських суден. Якби наша система не була постійно точною, судна могли бути або оштрафовані за перевищення лімітів викидів, або позбавлені доступу до зони контролю викидів. Будь-який із цих сценаріїв призведе до значних фінансових втрат для судноплавної компанії.»
Зображення 1: Оскільки оксиди азоту не можуть бути розкладені в двигуні, цей процес відбувається в подальшій системі SCR.
Зображення 2: Серце системи SCR: Датчики забезпечують точне впорскування сечовини в потік вихлопних газів.
Використання вітрових турбін зі зменшеним рівнем викидів
Одним із суден, надійність яких залежить від системи SCR, є Norwind Hurricane. Як судно обслуговування та експлуатації під час пусконалагоджувальних робіт воно курсує Північним морем між Емсхавеном у Нідерландах і морськими вітровими електростанціями біля Західно-Фризьких та Східно-Фризьких островів. Тож Norwind Hurricane знаходиться в центрі зони контролю викидів. Для суден, закладка кіля яких була проведена після 1 січня 2021 року, використання системи SCR є одним зі способів досягнення відповідності граничним значенням викидів NOx стандарту Tier III. Але це не єдина причина, через яку норвезька судноплавна компанія Norwind Offshore експлуатує свої п'ять сервісних суден із мінімальними викидами завдяки системі нейтралізації вихлопних газів від H+H. Зрештою, флот побічно сприяє успішному енергетичному переходу.
«Усі п'ять суден, а також три судна, що наразі будуються, беруть участь в екологічно чистих проєктах і роблять свій внесок у розширення та підтримку інфраструктури вітроенергетики», — каже Йон Карлос Фарстад, головний інженер на борту Norwind Hurricane.
«Це ще одна причина, через яку наша судноплавна компанія прагне мінімізувати вплив наших суден на довкілля. Це досягається за рахунок використання сучасних систем SCR та максимально ефективної експлуатації наших двигунів. Передові системи управління енергоспоживанням і потужністю допомагають нам експлуатувати дизельні двигуни в оптимальному й найефективнішому режимі, щоб підтримувати рівень викидів на мінімальному рівні.»
Завдяки скороченню викидів азоту Norwind Hurricane значно менше впливає на навколишнє середовище, а також має дозвіл на роботу в зонах контролю викидів.
Системи SCR знижують соціальні витрати
Юрген Мюллер, директор компанії H+H, пояснює у відеожурналі Impulse - шоу ifm, яку користь скорочення викидів оксидів азоту приносить не лише навколишньому середовищу, а й суспільству: «Недавні дослідження, проведені в ЄС і США, показали, що одна тонна NOx призводить до соціальних витрат у розмірі близько 10 000 євро. Це тому, що оксиди азоту просто так не розсіюються. Вони проникають у різні шари атмосфери, а також можуть переноситися вітром із відкритого моря на материк, де становлять небезпеку для здоров'я людей і тварин. Наші системи SCR здатні скоротити викиди NOx більш ніж на 90%. Якщо розглядати лише скорочення викидів від Norwind Hurricane, ми підрахували, що середня експлуатація судна щороку економить близько 700 000 євро на соціальних витратах.»
Висновок
Завдяки своїм системам SCR компанія H+H допомагає значно знизити навантаження на довкілля та суспільство. Це також стало можливим завдяки точним і надійним датчикам ifm.
