Aarhus Maskinmesterskole og Nordic Tankers A/S. SOx-emission. - På kemikalietankskibet M/V Nordic Inge

Transkript

1 Aarhus Maskinmesterskole og Nordic Tankers A/S SOx-emission - På kemikalietankskibet M/V Nordic Inge Kasper Abildgaard Pedersen

2 Rapportens art: Bachelorprojekt (Iht. AAMS Q0791 af 01/ ) Titel: Uddannelsestitel: Uddannelsesinstitution: SO X -emission På kemikalietankskibet M/V Nordic Inge Professionsbachelor i maritim og maskinteknisk ledelse og drift Aarhus Maskinmesterskole Klasse: E10-2 Semester: Opgavens ECTS omfang: Vejleder AAMS: 6. Semester 15 ECTS point Lektor, Karsten Jepsen Vejledere Nordic Tankers: General Manager Marine Projects, Carsten Manniche Senior specialist, Reiner Andreas Jensen MoC manager, Teddy Frost Project assistant marine engineer, Lars Ligaard Jensen Udarbejdet af: Kasper Abildgaard Pedersen Studie nummer: F09643 I samarbejde med: Projekt omfang: Nordic Tankers A/S 31,2 normalsider Afleveringsdato: Underskrift: Sted Dato Kasper Abildgaard Pedersen 1

3 1 Abstract This project is dealing with the economic perspective of decreasing SO X -emissions from the main engine onboard the vessel M/V Nordic Inge built in South Korea by INP Heavy Industries Co Ltd in Today it is owned by Nordic Tankers A/S. Due to the upcoming 2015 IMO SECA 1 tightening of SO X -emission, the new sulfur cap entering into force from the 1st of January 2015 in SECA areas is reducing the current fuel sulfur limit from 1% to 0.1%. Nordic Inge is trading short sea voyages in the Northern Europe SECA zone which makes the vessel very exposed for the 2015 SECA. Nordic Inge is equipped with a MAN B&W 8 cylindered 4-stroke 8L32/40 diesel main engine with a rated power of 3840kW on the crankshaft. The engine is manufactured under license of MAN B&W by STX in South Korea. In the search to find the best economic solution for the 2015 SECA cap, two scenarios have been taken into consideration: 1. The use of HFO 380 cst with 3.5% sulfur content as fuel combined with a wet exhaust gas scrubber system cleaning the exhaust gas to <19ppm SO X equal to the cap of 0.1% sulfur in the fuel. The scrubber chosen for the project is the PureSO X hybrid scrubber able to change between open and closed loop operation manufactured by Alfa Laval. 2. The use of MGO with 0.1% sulfur content as fuel. A third alternative could be to convert the main engine, fuel tank, and fuel system of the vessel so it can be operated on LNG. However, the LNG solution has not been taken into consideration because the LNG bunkering facilities need to be more developed in order to make LNG a real alternative. The HFO scenario requires an investment in retrofitting an exhaust gas scrubber. This investment will include the cost of the scrubber and water centrifuge needed for cleaning the scrubber process water for particles while running in a closed loop. It will also include cost for a shipyard to retrofit the system and an off-hire period needed in order to complete the installation. The MGO scenario requires nothing but to bunker the more expensive MGO instead of HFO. The engine is already running on MGO in EU harbours due to EU legislation requiring that the maximum fuel sulfur content in harbours must be 0.1%. The chief engineer onboard Nordic Inge is not worried about using MGO on the main engine without fuel cooler to keep the viscosity up as the viscosity is high enough if the fuel is kept under 50 C. This temperature is not a problem in the area where the vessel is trading. To decide upon the best economic solution, the project is looking into the different fuel costs, their different calorific values, as well as the different energy consumptions associated with the two different fuels as well as the scrubber operation. The project is also taking care of the cost of the vessel being able to carry less cargo due to the added weight of the scrubber system. 1 Sulfur Emission Controlled Area 2

4 The project concludes that based on the assumptions made in the project, the investment in retrofitting a scrubber system onboard Nordic Inge is not a good economic choice. Especially when the scrubber is operated 100% in a closed loop, the earnings each year is less than the 9% used as investment rate, and therefore the investment would never reach a the point of breakeven. On the other hand, by operating the scrubber 100% in an open loop, the time for breakeven is about 9 years. Nordic Tankers usually only keep the vessels for 15 years due to customer requirements, and as the vessel already is 8 years, there is only 7 years left, and hereby there is less than the minimum calculated time for break-even of the investment. Furthermore, the extra cost added for maintaining the scrubber installation and the machinery due to running on fuel with higher sulfur content has not been taken into account in these calculations, indicating that running on MGO would be the best economic solution for Nordic Inge. The investment in a scrubber system seems to be a better choice for new vessels, where the fitting cost will be reduced because the ship can be constructed for the scrubber system from the start. That would also make more room for a break-even due to the lifetime of a new vessel. For retrofit solutions from an economic perspective, a development is required. Either towards cheaper investment, rising MGO prices or by more running hours on the main engine/ scrubber to make the investment attractive. 3

5 Indholdsfortegnelse 1 Abstract Forord Indledning Problemformulering Metode Svovloxider ECA områder Beskrivelse af M/V Nordic Inge Generelt Hovedmotoren Generator anlæg Hjælpemaskiner Akselgenerator Kedler Udstødningsgaskedlen Oliefyrede kedler Brændstofpris Driftsdata Brændstoftype Brændstoftyper i SECA-områder på, frem til 1. Januar Brændstoftyper i SECA-områder uden scrubber på Hovedmotor efter 1. januar Brændstoftyper i SECA-områder med scrubber på hovedmotor efter 1. Januar Scrubber Generelt Lukket vådt scrubberanlæg Åbent vådt scrubberanlæg Hybrid vådt scrubberanlæg Valg af vådt scrubberanlægstype Pladsforhold Økonomiske overvejelser Forhold i forbindelse med de forskellige brændstoffer: Forhold i forbindelse med HFO og Alfa Laval PureSO X hybridscrubber i lukket drift: Forhold i forbindelse med HFO og Alfa Laval PureSO X -hybridscrubber i åben drift: Opsummering Årlige besparelser forbundet med de forskellige driftsformer Break-even for scrubber og HFO i forhold til MGO Konklusion Perspektivering Figurliste Kildehenvisning

6 2 Forord Projektet er udarbejdet i samarbejde med kemikalietankskibsrederiet Nordic Tankers A/S på rederiets danske hovedkontor, Sundkrogsgade 21, 2100 København Ø. I rapporten vil der blive refereret til artikler og anden litteratur efter Harvard metoden, som udgangspunkt med forfatternavn efterfulgt af årstal i teksten. Kilderne står yderligere uddybet i kildehenvisningen. Derudover vil der blive henvist til fagfolk og specialister, som ligeledes står listet op i kildehenvisningen. Til hjælp for læser, vil forklaring til en del af de anvendte forkortelser, sammen med beregninger være at finde i fodnoter. Dette er gjort for ikke at ødelægge læse flowet, men samtidig havde disse tilgængelig nær teksten. I rapporten anvendes som udgangspunkt metriske måleenheder, ligesom der som udgangspunkt er tale om danske kroner (DKK) som valuta, til omregning er anvendt valutakurserne: 100US$ = 568,5DKK og 100 = 745,6DKK (Valutakurser.dk, 2013). Hvor der i rapporten anvendes %, hentydes der til % af massen, hvis ikke andet står angivet. Elpriser om bord på Nordic Inge regnes gennemsnitligt som værende 1,5DKK/kWh, den standard som projektafdelingen arbejder ud fra. Jeg ønsker her at takke personalet hos Nordic Tankers A/S for samarbejdet, blandt andet med henblik på forståelse af forskellige systemer, processer og indsamling af relevante data. En særlig varm tak går til mine daglige kontakter i rederiet: Carsten Manniche Skibsingeniør General Manager - Marine Projects Reiner Andreas Jensen Maskinmester Senior specialist Lars Ligaard Jensen Maskinmester Project assistant Teddy Frost Kaptajn MoC Manager Samt besætningen om bord på Nordic Inge Ligeledes ønsker jeg at sende en tak til følgende personer som har bidraget til rapporten: Karsten Jepsen Maskinmester Lektor og Bachelor vejleder, AAMS Jeppe Malmmose Maskinmester Teknisk sælger, Alfa Laval, Vejen Tjeerd Schulting Senior Project Manager, Shipdock (NL) Illustrationerne i projektets sidehoved tilhører henholdsvis Aarhus maskinmesterskole og Nordic Tankers A/S. 5

7 3 Indledning Der er generelt et stigende fokus på forurening og herunder også luftforurening, samt reducering af denne. Efterhånden som udledningen af luftforureningen er blevet reduceret på landjorden, har fokus flyttet sig over på skibsfartens bidrag (Nielsen, 2009, s. 73, ). Derfor vedtog MARPOL konventionen i 1997 et nyt annex 6 til deres protokol (MARPOL VI 1997, 2013). Annex 6 omhandler luftforurening på skibe og trådte i kraft den 19. maj Sidenhen er annex 6 blevet vedtaget af IMO den 10. oktober 2008 (DNV, 2009, s. 14). Aktuelt er der et særligt fokus på SO X -emission, da der sker en yderligere opstramning af kravene til SO X -emission i SECA-områder. Opstramningen vil træde i kraft 1. januar 2015 (DNV, 2009, s. 14). Disse strammere krav til SO X -emission gælder samtlige skibe, nye som gamle, der opererer indenfor SECA-områder. MARPOL har lagt op til en fremgangsmetode for nedbringelse af SO X -emissionen igennem et skærpet krav til svovlindhold i brændstoffet. På denne måde kan dokumentationen for SO X - emissionen baseres på den laboratoriertest, som allerede idag foretages af brændstoffet i forbindelse med bunkering. Kravet til maximalt svovlindhold i brændstoffet nedsættes således i SECA til en tiendedel i forhold til hidtidigt (fra 1% til 0,1% svovl) pr 1. Januar 2015 (DNV, 2009, s. 14). Således skal skibe, som opholder sig i SECA områder, ned på samme SO X -emissionsniveau, som der allerede på nuværende tidspunkt er gældende for skibe i europæisk havn og på europæiske floder (EU, 2012, s. 7). MARPOL lægger samtidig op til i annex 6 regulation 4, at der kan anvendes alternative metoder, blot at disse metoder er mindst lige så effektive (DNV, 2009, s. 15). Der er derfor flere muligheder for at imødekomme emissionskravet. Disse kan overordnet inddeles i tre områder. 1. Rensning af brændstoffet inden afbrænding ved raffinering til destillat 0,1% svovl MGO. 2. Røggasrensning, f.eks. ved anvendelse af scrubberløsning, således at udstødningen renses til 19ppm SO 2 svarende til 0,1% svovl i brændstoffet (Hansen J. P.-P., 2012, s. 18). 3. Anvendelse af LNG som brændstof. Det er altså et spørgsmål, om SO X -reduktionen foregår som primær reduktion ved kilden i form af lavere svovlindhold i brændstoffet, eller om den finder sted som sekundær reduktion om bord på skibet i form af udvaskning af SO X fra røggassen efter brændstoffet er forbrændt. I forbindelse med projektet vil der dog blive set bort fra anvendelse af LNG, da netværket af bunkerfaciliteter for LNG er endnu begrænset, og det vil kræve en udbygning af dette, før der kan er tales om LNG som et reelt alternativ til MGO og HFO (Wärtsilä, 2012, s. 8-10). Samtidig kræver LNG en stor ombygning af brændstofsystem, samt der skal installeres specielle gasventiler i topstykket. Projektet tager udgangspunkt i kemikalietankskibet Nordic Inge. Inge sejler short sea 2 i nordeuropæisk SECA-område. Dette gør hende særligt interessant i forhold til de kommende SO X emissions-opstramninger i Valget af Nordic Inge giver samtidig mulighed for at sammen- 2 Korte ruter 6

8 ligne på tværs med søsterskibet Nordic Marianne. Disse skibe er stort set identiske. Dette faktum medfører også et dobbelt så stort potentiale for en eventuel løsning, idet denne umiddelbart ville kunne implementeres på begge skibe. Ligeledes som en identisk installation nummer to formodentligt vil være forbundet med reducerede omkostninger grundet erfaringer fra det første projekt, der kan medføre til en mere optimeret arbejdsgang på lignende installationer efterfølgende. 3.1 Problemformulering Med udgangspunkt i indledningen opstilles nu følgende spørgsmål: Hvordan kan de fremtidige MARPOL 2015 krav til SO X -emission, på bedste vis imødekommes set ud fra et økonomisk perspektiv, om bord på skibet Nordic Inge? I projektet vil der blive fokuseret på at finde den mest rentable løsning til reduktion af SO X - emission fra Nordic Inges hovedmotor af nedenstående to muligheder: Drift på HFO (3,5% svovl) i kombination med investering i et vådt scrubberanlæg. Drift på MGO (0,1% svovl). 3.2 Metode For at besvare overstående spørgsmål skal der tilegnes viden om, hvad SO X er, hvorfor det ønskes reduceret, og hvad lovgivningen dikterer med hensyn til svovl i brændstof og SO X i udstødningsgassen. Installations- og driftsomkostninger i forbundet med de mulige løsninger skal kortlægges, således at der kan beregnes en break-even for investeringen. Denne kan efterfølgende være med til at danne et økonomisk beslutningsgrundlag, som i kombination med konkrete leverandør tilbud kan være med til, at ligge til grund for, om en eventuel investering i skibet bør foretages. Indsamling af information og viden vedrørende de processer, der gør sig gældende indenfor SO X dannelse og scrubberteknologi, samt viden inden for praktisk udformning og drift af scrubberanlæg vil ske som følger: Internettet vil blive anvendt til at søge information, samt at finde relevante artikler for at få et overblik over, hvilke ting der har indflydelse. Desuden vil der blive anvendt relevante bøger til opsøgning af data vedrørende projektet. Iøvrigt vil der blive søgt erfaringsdata fra brugere af scrubberanlæg. Information fra firmaer beskæftiget med udvikling og produktion af scrubberanlæg og værfter beskæftiget med eftermontering af disse anlæg. Der vil der blive søgt data vedrørende skibet Nordic Inge i Nordic Tankers eget arkiv, skibets vedligeholdelsessystem og skibets rejserapporter. Desuden vil der blive talt med medarbejdere, som har kendskab til skibet, samt den ombordværende besætning. Dette for at finde tekniske data og erfaringsdata for skibet, samt finde frem til, hvilke parametre der er målbare i forbindelse med senere beregninger. I forbindelse med indhentning af data vil det tilstræbt, at der anvendes de bedst tilgængelige og mest troværdige data. Dette sker ved, at der som udgangspunkt anvendes store og anerkendte kilder, som f.eks. Det Norske Veritas, MAN diesel & turbo, Wärtsilä, Miljøstyrelsen og Alfa Laval, alle store aktører, som ikke er interesseret i at stille deres troværdighed over styr ved at videregive urigtige oplysninger. I nogle forbindelser vil det ikke være muligt at få de nøjagtige 7

9 data. Her vil blive foretaget estimater som udgangspunkt er baseret på erfaringer eller skalering af andre tilsvarende anlæg. Desuden vil mine egne erfaringer opnået igennem den teoretiske del af maskinmesteruddannelsen, som bachelorpraktikant hos Nordic Tankers A/S i København og under ophold på skibet ved værftet Shipdok i Amsterdam, samt samtaler med maskinchefen om bord på Nordic Inge, også indgå i projektet og estimaterne. Data med henblik på historiske områder som f.eks. brændstofpriser, skibets driftstimer og brændstofforbrug opsamles kvantitativt med anvendelse af historiske date efterfølgende er disse sluttet gennem induktion. Til projektstyring for dette projekt, anvendes forskellige værktøjer. Under projektopstart bliver arbejdsopgaverne i forbindelse med projektet kortlagt, hvorefter arbejdsopgavernes rækkefølge skal prioriteres og tidsforbruget estimeres. Efterfølgende plottes disse ind på et Gantt-kort for at give et let og overskueligt overblik over projektets rækkefølge, med fokus på tidsforbruget og projektets fremgang. Dette Gantt-kort ligger således til grund for planlægningen af projektarbejdet og vil være med til at sikre, at projektet er færdigt til afleveringsdatoen. Der vil desuden undervejs blive fulgt op på projektets fremskridt, samt ske en revurdering af de estimerede tidsforbrug, hvilket vil være nødvendigt, da ikke alle arbejdsopgavers omfang er mulige at estimere præcist fra projektets start af. Desuden vil der løbende blive skrevet projektdagbog og ført mødereferater med det formål at kunne fastholde viden og oplysninger, samt for at fastholde ideer og tanker vedrørende såvel igangværende som kommende arbejdsopgaver i forbindelse med projektet. 4 Svovloxider Igennem de seneste årtier er man blevet mere bevidst om de skader, vi mennesker har påført naturen og os selv igennem udtømning af jordens ressourcer og forurening. Skader, som er skabt af den industri, der er nødvendig for at forsyne os med energi, mad og andet forbrug i det moderne samfund. En del af det udslip, man er blevet bevidst om har en negativ indvirkning på miljø og mennesker, er de såkaldte svovloxider, bedre kendt under navnet SO X. Figur 1 - Udstødningsgas fra skib (Photobucket.com) SO X dannes ved oxidering af svovl. I dieselmotoren finder denne oxidering sted som følge af forbrændingen af svovlholdigt brændstof, hvor svovlen går i forbindelse med den frie ilt i luften. SO X dækker over flere forskellige sammensætninger af svovl og ilt, men ved forbrændingen i en dieselmotor vil den hovedsagelige SO X -kilde være SO 2 3 (Hansen J. P.-P., 2012, s. 7). SO 2 er en farveløs gas, som er let opløselig i vand. En stor del af den menneskeskabte SO 2 udledning stammer fra afbrænding af fossilt brændsel (Nielsen, 2009, s ). 3 Svovldioxid 8

10 Derudover sker der en naturlig emission, denne skyldes blandt andet vulkanaktivitet (Nielsen, 2009, s. 66). Det naturlige bidrag udgør over halvdelen af den samlede emission af svovldioxid (Nielsen, 2009, s. 69), men denne er vanskelig at reducere. En stor del af den menneskeskabte forurening er koncentreret i og omkring tæt befolkede by- og industriområder. Dette medfører, at forureningen vil sprede sig langt omkring i de tætbefolkede områder. Grundet øget fokus på SO X - reduktion på landjorden er den samlede udledning reduceret med 75% i perioden , dette skyldes primært kraftværkernes søgen væk fra kul og mod brændstoffer med lavere svovlindhold som f.eks. naturgas (Miljøstyrelsen). Samtidig har etableringen af afsvovlingsanlæg på kraftværkerne gennem de sidste mange år medvirket til reduktionen (Nielsen, 2009, s. 73). En del af den udledte SO 2 går i atmosfæren direkte i forbindelse med H 2 O i luften og skyerne, dermed vil der dannes svovlsyrling 4. Den resterende del af svovldioxiderne vil igennem iltningsprocesser i atmosfæren oxideres videre til SO 3 5. Denne SO 3 vil efterfølgende ligesom SO 2 gå i forbindelse med H 2 O i luften, hvorved der dannes svovlsyre 6. En efterfølgende kondensering af disse gasser vil resultere i sur nedbør, også kaldet syreregn (Hansen D., 1999, s & ). Syreregn medfører forsuring af vandløb, søer og jord og medfører samtidig risiko for at skade vegetation og dyreliv. Syreregn nedbryder endvidere bygningsdele, særligt historiske bygningsdele i kalksten er udsatte. Kraftig påvirkning af svovldioxid kan desuden være skadeligt for mennesker. Både øjne, lunge og hals kan blive berørt (Miljøstyrelsen). For at reducere de uheldige virkninger, som SO X udledning medfører, er det en nødvendighed, at SO X -emissionen nedbringes yderligere i fremtiden. Erfaringer fra de eksisterende landbaserede anlæg kan vise sig at være væsentlige i forhold til implementering af skibsbaserede scrubberanlæg. Dog vil der ofte være større krav til byggemål og anlægsvægt på et scrubberanlæg til installation om bord på et skib, specielt ved eftermontering på et eksisterende skib, hvor denne installation selvsagt ikke oprindeligt er tænkt ind i skibets konstruktion. Scrubberanlæggets vægt kan samtidig havde en negativ indvirkning på lastkapaciteten, særligt på mindre skibe. Iøvrigt kan anlægget medføre, at skibets stabilitet kompromitteres grundet scrubberanlæggets høje placering i skibet, da denne typisk sidder placeret i skibets skorsten efter udstødningsgaskedlen, som sidder placeret højt i skibet. 5 ECA områder ECA 7 er en fællesbetegnelse for områder med særlige restriktioner på emission under MARPOL annex 6 (MARPOL, 2013). I ECA-områder er der specificeret strengere krav til luftforureningsniveau end de generelle krav. De strengere emissionskrav gældende i ECA-områder kan f.eks. omfatte NO X, SO X og PM 8 eller flere af disse. ECA-områderne indbefatter på nuværende tidspunkt følgende områder: Østersøen, Nordsøen, Nord Amerika og Det caribiske hav (MARPOL, 2013). Alle er de trafikerede områder, som deraf vil være udsatte for forurening fra skibsfarten. På 4 (Svovlsyrling) 5 Svovltrioxid 6 (Svovlsyre) 7 Emission Controlled Areas 8 Partikel emission 9

11 nuværende tidspunkt er samtlige ECA-områder omfattet af MARPOL annex 6, regulation 14. Dermed er disse ligeledes SECA-områder, og deraf er der øget fokus på SO X -emission. For at begrænse SO X -emissionen i SECA-områderne har IMO specificeret begrænsninger på svovlindhold for brændstof anvendt i SECA-områder. Begrænsning af svovlindholdet medfører, at der ved forbrænding dannes en reduceret mængde SO X. IMO har formodentligt valgt denne tilgang, da det er nemmere at måle og dokumentere svovlindholdet i flydende brændstof. Dette gøres i forvejen ved at udtage en prøve til laboratorietest. Alternativet kunne være at måle og dokumentere SO X indholdet i udstødningsgassen. Samtidig vil laburatorietesten også være den eneste brugbare mulighed for skibe uden sekundær SO X -reduktion i form af f.eks. scrubber, da lovgivningen alternativt allerede vil være overtrådt, hvis der måles for stort SO X -udslip i skorstenen. Kravet til det reducerede svovlindhold i olien medfører umiddelbart en øget omkostning til brændstof, da brændstof med reduceret svovlindhold som udgangspunkt er mere bekosteligt. Som alternativ til anvendelse af den dyrere og renere brændselsolie åbner MARPOL samtidig op for anvendelse af alternative metoder, f.eks. røggasrensning, til at nedbringe SO X - emissionen (Marpol annex 6, regulation 14). Det er dog en forudsætning, at den alternative metode reducerer SO X - emissionen tilsvarende det, der ville opnås ved at drive skibet på et brændstof med reduceret svovlindhold (MARPOL annex 6, regulation 4) Som det kan ses på Figur 2 - IMO ECAområder, er størstedelen af verden endnu Figur 2 - IMO ECA-områder (Blikom, 2011) ikke kategoriseret som SECA-områder. Muligvis vil der opstå flere ECA-områder i fremtiden. I SECA-områderne ses det af Figur 3 - IMO grænser for Svovlindhold i brændstoffer , at kravet til maksimal svovlindhold i det anvendte brændstof pr. 1. januar 2015 reduceres fra de nuværende 1% svovl til 0,1% svovl. Øvrige områder, som ikke er kategoriseret som SECA-områder, men underlagt IMO, vil i fremtiden ligeledes blive underlagt strammere krav til svovlindhold i brændstoffet. I ikke SECA områder vil det nuværende krav på maksimalt 3,5% svovl i brændstoffet således bliver reduceret til maksimalt 0,5% svovl. Kravet til den internationale reduktion vil som udgangspunkt træde i kraft pr. 1. januar Den eksakte dato for implementering af den kommende internationale reduktion af svovlindhold i brændstoffet, udenfor SECA-områder, vil dog afhænge af en nærmere vurdering af blandt andet tilgængeligheden af brændstof med lavt svovlindhold og andre relevante problemstillinger i Vurderingen i 2018 kan således munde ud i, at implementeringen kan udskydes frem til 1. januar 2025 (DNV, 2009, s ). Figur 3 - IMO grænser for Svovlindhold i brændstoffer (Wärtsilä, 2010, s. 7) 10

12 6. Beskrivelse af M/V Nordic Inge Figur 4 - Nordic Inge (Nordic Tankers A/S, arkiv) 6.1 Generelt Nordic Inge er et danskflaget kemikalietankskib. Skibet er ejet af det danske rederi Nordic Tankers A/S. Nordic Inge sejler 95% i nordeuropæisk SECA-område. Dette medfører, at hun aldrig sejler på HFO med over 1% svovl, end ikke ved sejlads udenfor SECA-område, da der på skibet ikke er tankkapacitet til mere end to forskellige brændselsolier. Sejladsen i SECA-områder medfører på nuværende tidspunkt et krav til henholdsvis maximalt 1% svovlindhold i brændstoffet under sejlads (IMO Annex 6-R. 14, 2013) og maximalt 0,1% svovl i brændstoffet, når skibet ligger i en europæisk havn (EU, 2012, s. 7). For at overholde de gældende krav, skiftes der således imellem to forskellige brændstoffer, henholdsvis i forbindelse med sejlads og i havn. Dette sker, da brændstoffet som udgangspunkt er billigere, jo højere dennes svovlindhold er. Skibs data Nordic Inge Skibets navn Nordic Inge Skibets Ejer Nordic Tankers A/S Længde (LOA) 99,95m Bredde (Moulded) 17,2m Dybgang (Sommer) 6,95m Vægt (DWT) 6203ton Egenvægt 2816ton Vægt (GT) 4473 Vægt (NT) 1905 Byggeår 2005 IMO nummer

13 6.2 Hovedmotoren Figur 5 Nordic Inge, hovedmotor (Nordic Tankers A/S, arkiv) Nordic Inge er udstyret med en MAN B&W 8L32/40, medium speed 4-takts trunk, jævntryks-turboladet hovedmotor bygget under licens af STX engine i Sydkorea. Motoren er i stand til at køre på både MGO og HFO op til en kinematisk viskositet på 380 cst. Inges motor yder en nominel bremseeffekt på 3840kW ved 750o/m. Motorens omdrejningshastighed holdes konstant, hvilket giver mulighed for at drive en akselgenerator. Skrueakslens omdrejningshastighed reduceres igennem en gearkasse med fast udveksling med gearingsforholdet 0,21 svarende til 158o/m 9 på skrueakselen. Skibets hastighed justeres, således efterfølgende via propellerstigningen igennem en stilbar propeller (8L32/40 INP). Hovedmotorens udstødningssystem består af en manifold, som samler udstødningsgassen fra samtlige 8 cylindre, hvorfra gassen ledes til den fælles turboladers gastilgang. På turboladerens gasafgang er et udstødningsrør monteret efterfulgt af en udstødningsgaskedel, samt en lyddæmper, før udstødningen endeligt afsluttes i skorstenen. Der er på nuværende tidspunkt ikke installeret nogen foranstaltninger med det direkte formål at nedbringe emission igennem rensning af røggassen fra hovedmotoren, som f.eks. en SCR katalysator til reduktion af NO X eller en scrubber til reduktion af SO X. Der sker dog en generel reduktion af emission igennem en øget samlet virkningsgrad som følge af det lavere brændstofforbrug på kedlerne grundet udstødningsgaskedlens udnyttelse af energien i udstødningsgassen fra hovedmotoren. 6.3 Generator anlæg Figur 6 - Nordic Inge, oversigt over motorrum og udstødning (Nordic Tankers A/S, arkiv) Hjælpemaskiner Nordic Inge er bestykket med 3 stk. MAN B&W 6L16/24, 6 cylindrede dieselgeneratorsæt, ligeledes bygget ved STX engine i Sydkorea Figur 7 Hjælpemaskine, Nordic IngeFigur 7 Hjælpemaskine, Nordic Inge. Maskinerne er jævntryks-turboladet af hver sin fælles turbolader. Hver hjælpe-motor yder en nominel bremseeffekt på 110kW pr cylinder, hvilket resulterer i en samlet bremseeffekt på 660kW pr. motor (MAN Turbo & Diesel, 2011). Generatorsættene er i stand til at køre både MGO og HFO drift med en Figur 7 Hjælpemaskine, Nordic Inge (Forfatters arkiv, 2013) ,

14 kinematisk viscositet på op til 380cst, men de er dog ikke på nuværende tidspunkt forbundet til HFO brændstofsystemet. Udstødnings-systemet består for hver hjælpemaskine af et udstødningsrør, som sidder monteret på turbo-laderens gasafgang og via lyddæmperen op i skorstenen. Hjælpemaskinerne er primært i drift under havneophold, hvor der ofte er et stort effektbehov som følge af f.eks. manøvrering, samt lastning og losning. Samtidig med at hovedmotoren og dermed også akselgeneratoren som udgangspunkt ikke vil være i drift når skibet ikke sejler Akselgenerator Nordic Inge er udstyret med en akselgenerator af fabrikatet AVK. Generatoren har en nominel ydelse på 950kVA ved 1800o/m. Akselgeneratoren drives af hovedmotoren via et PTO-udtag 10 på hovedmotorens gearkasse med en udveksling på 2,4. Under normal sejlads vil akselgeneratoren være i stand til at levere tilstrækkeligt elektrisk effekt til drift af alle skibets systemer. Figur 8 - Akselgenerator, Nordic Inge (Forfatters arkiv, 2013) 6.4 Kedler Nordic Inge er udstyret med tre kedler. Herunder en udstødningsgaskedel og to oliefyrede kedler. I kedelsystemet anvendes hedtolie som medie. Anvendelsen af olie som medie medfører, at der kan køres med relativt høje temperaturer, uden at kedlen skal være udført som en højtryks kedel som f.eks. en dampkedel. Den opvarmede olie kan således efterfølgende cirkuleres direkte ud til forbrugere, som f.eks. opvarmning af brændstoftanke, samt igennem varmevekslere opvarme vand til henholdsvis tankspulingsanlæg og vand til opvarmning af lasttanke. Hedtolien kan desuden anvendes til at akkumulere en mindre mængde varmeenergi, således at kedlerne ikke skal starte så ofte ved lavt varmeforbrug Udstødningsgaskedlen Udstødningsgaskedlen er af fabrikatet: Gesab, type: EGH570V40. Kedlen har en nomineleffekt på 570kW og drives af hovedmotorens udstødningsgas. Udstødningsgaskedlen vil i kraft af sin placering på hovedmotorens udstødningsrør altid være i drift, mens hovedmotoren kører, og er i stand til at levere tilstrækkelig varmeeffekt, under normal sejlads. Hvis ikke hele den producerede effekt kan aftages af systemets forbrugere, undgås overhedning ved i stedet at cirkulere olien igennem en 550kW vandkølet oliekøler, hvilket dog er uønsket, da dette vil resultere i et krav om øget vandstrøm i søvandssystemet til oliekøleren, og deraf vil søvandspumpemotoren øge sit energiforbrug. I tilfælde af, at 10 Power Take Off - Kraftudtag Figur 9 - Udstødningsgas kedel, Nordic Inge (Forfatters arkiv, 2013) 13

15 udstødningsgaskedlen ikke kan levere tilstrækkelig effekt, startes en oliefyret kedel op som supplering Oliefyrede kedler De to oliefyrede kedler er ligeledes af fabrikatet: Gesab, type: TOH2700V40. Kedlerne har en nomineleffekt på hver 2700kW. Som brændstof kan kedlerne både anvende 380cst HFO og MGO. De oliefyrede kedler vil være i drift, når effektbehovet er stort, f.eks. ved tankspuling, samt når hovedmotoren ikke kører, og udstødningsgaskedlen dermed ikke leverer varme under f.eks. havneophold blandt andet til at kunne holde varme på brændstof og fragttankene. 6.5 Brændstofpris Brændstofpriser varierer, ikke alene fra dag til dag, men også afhængig af hvilken havn der bunkeres i. For at finde en gennemsnitspris på brændstof i Nordic Inges fartområde, er der udtaget historiske data fra Shipping Intelligence Network Timeseries. Dataene er udtaget for perioden fra d. 06/ til d. 19/ og er baseret på bunker priserne i Rotterdam havn. Gennemsnitlige brændstofpriser baseret på Rotterdam havn: Gennemsnitspris MGO: 946US$/ton (5380DKK/ton) Gennemsnitspris HFO: 630US$/ton (3580DKK/ton) Gennemsnitlig prisdifferens MGO-HFO: 316US$/ton (1800DKK/ton) HFO pris som % af MGO pris: 67% 11 Figur 10 - Oliefyrede kedler, Nordic Inge (Forfatters arkiv, 2013) Da der er mange ubekendte variabler i forbindelse med fremskrivning af disse gennemsnitlige brændstofpriser, er der i stedet for valgt i projektet at fastlåse priserne, og der er derfor arbejdet med udgangspunkt i, at disse priser er konstante i det videre projekt. 6.6 Driftsdata For at kunne danne et overblik over skibets drift er der for samtlige motorer og kedler udtaget timetællerdata, fra Nordic Inge s vedligeholdelsessystem. Tallene er udtaget for en periode på fem år, løbene fra 01/ til 01/ , svarende til i alt 1828dage eller 43872timer. Disse data er så efterfølgende blevet bearbejdet og resulterer i det nedenstående skema, hvor driftstiden i perioden desuden er blevet omregnet til en procentdel af den samlede tid i perioden. 11 % $ % 67% $ 14

16 Samlet i Hoved Hjælpe Hjælpe Hjælpe Kedel 1 Kedel 2 Perioden motor motor 1 motor 2 motor 3 Driftstid (t) Drifttid (t) gns./år Driftstid (%) Da der ikke findes nogen samlet data over skibets tid henholdsvis til søs og i havn, anvendes hovemotorens driftstid som indikator for den samlede tid til søs i perioden, ligesom det antages, at skibet ligger til kaj i en europæisk havn i den øvrige tid. For at kunne finde ud af præcist hvor meget brændstof, skibets hovedmotor forbruger, vil det være nødvendigt at kende den massestrøm af brændstof, som løber til og fra motoren, da en mængde brændstof recirkuleres. Differensen mellem de to målinger vil således være et udtryk for hovedmotorens brændstofforbrug. Dette vil kræve, at der er installeret avancerede masseflowmetre, da disse for at give en anvendelig måling skal være i stand til at korrigere for brændstoffets varierende massefylde og eventuelt vand og luftindhold. Disse masseflowmetre er netop blevet installeret om bord på skibet, men de loggede forbrugsdata er endnu af begrænset omfang. I forbindelse med projektet er der derfor taget udgangspunkt i de bedste eksisterende data fra det gamle system. Disse data stammer fra skibets rejserapporter. Dette er et dokument, hvor skibet registrerer data vedrørende sin aktuelle rejse. I dokumentet bliver blandt andet registreret rejsens varighed, den tilbagelagte afstand og brændstofforbrug under rejsen. Målingerne, der er brugt, er foretaget på rejser både i lastet og ballastkondition og foretaget ved tankpejling, hvilket begrænser dataenes reliabilitet. Alle tilgængelige rejserapporter er anvendt. Dataene er udtaget for den tilgængelige periode med start i slutningen af 2010 og frem til slutningen af Samlet set dækker rejsedataene en periode på 4217 timers sejltid lavere end driftstimerne på hovedmotoren i perioden, da samlingen af rejserapporter ikke er komplet. Målingerne er et udtryk for det samlede mængde HFO forbrugt under rejserne, dermed vil brændstofforbrug til drift af kedler under sejlads ligeledes være indregnet. For at kunne anvende dataene vælges der dog tilnærmet at se bort fra HFO forbrug til drift at de oliefyrede kedler i skibets sejltid. Dette kan gøres ud fra en betragtning om, at udstødningsgaskedlen, som tidligere nævnt, under normal sejlads via hovedmotoren, er i stand til at levere tilstrækkelig kedeleffekt, imens skibets hovedmotor er i drift, hvilket bekræftes af det lave timetal på de oliefyrede kedler. Således antages det, at den forbrugte HFO under sejlads alene er et udtryk for hovedmotorens forbrug. På grundlag af målingerne fra rejserapporterne, er det gennemsnitlige forbrug beregnet til 0,62ton HFO /time under sejlads. Teoretisk set vil forbruget svare til, at skibets hovedmotor under rejserne i gennemsnit har ydet en bremseeffekt på mellem cirka 3013kW 12 til 3164kW 13. Dette %,,,,

17 svarer til et sted imellem 78% og 82% 14 af hovedmotorens MCR 15 beregnet med udgangspunkt i motorfabrikantens oplyste specifikke brændstofforbrug 16, korrigeret for HFO brændværdi. Dette er en anelse højere end de 70-75% af MCR (Joh, 2013), som Nordic Inge som udgangspunkt sejler med. Dog er det ikke helt urealistisk højt. Forskellen ligger indenfor målingerne og beregningernes usikkerheder. Dette sandsynliggør også antagelsen om, at hovedmotoren levere den hovedsagelige kedeleffekt under sejlads. Motorens gennemsnitlige årlige forbrug er ligeledes blevet beregnet med udgangspunkt i rejse rapporterne. Hovedmotoren er samlet i drift gennemsnitligt 3536time/år 17 Hovedmotorens gennemsnitlige årlige forbrug er således beregnet til 2207 ton HFO /år Brændstoftype For at kunne danne et overblik over de anvendte brændstoftyper om bord på Nordic Inge er disse opstillet i skematisk form herunder Brændstoftyper i SECA-områder på, frem til 1. Januar Baseret på de nuværende krav er det nedenstående skema konstrueret. Brændstoftype (SECA) I EU havn Til søs Hovedmotor MGO HFO Hjælpemaskiner MGO MGO 19 Kedler MGO HFO 20 Efter IMO s opstramninger i SECA-områderne fra 2015 er der i forhold til projektet blevet set på to tænkelige scenarier for fremtidig anvendelser af brændstoftyper. 1. Fortsat drift uden sekundære SO X reduktionstiltag. Men med primær SO X -reduktion, ved anvendelse af MGO. 2. Der eftermonteres en scrubber på hovedmotoren for sekundær SO X -reduktion Brændstoftyper i SECA-områder uden scrubber på Hovedmotor efter 1. januar 2015 Hvis der ikke eftermonteres et scrubber anlæg, vil alternativet i forhold til projektet fra 1. januar 2015 være, at der altid skal anvendes den dyrere og renere MGO. Dette for at leve op til de strammere emissionskrav til i SECA-områder, da det på denne måde er afgørende, at der ikke 13.. æ.,,, % 78% % 82% 15 Maximum Continuous Rating (Nordic Inge = 3840kW) % i tolerance oplyst ved diesel (8L32/40 INP)) 17 Data for beregningerne fra perioden 01/ til 01/ å å 18. å , å å Der anvendes hovedsageligt akselgenerator under fart 20 Udstødningsgaskedlen levere størstedelen af den nødvendige varme effekt under sejlads å 16

18 afbrændes mere svovl, end den kommende lovstramning dikterer. Derved vil skemaet over anvendt brændstoftype se således ud. Brændstoftype efter 1. januar 2015 (SECA) uden Scrubber I EU havn Til søs Hovedmotor MGO MGO Hjælpemaskiner MGO MGO 19 Kedler MGO MGO Brændstoftyper i SECA-områder med scrubber på hovedmotor efter 1. Januar 2015 Ved eftermontering af et scrubberanlæg på hovedmotoren, bør det være muligt altid at drive hovedmotoren på HFO. Dette vil medføre, at brændstofomkostningerne i forbindelse med hovedmotoren reduceres i forhold til drift på MGO grundet prisdifferensen på de forskellige brændstoffer. Besparelsen vil være at finde under sejlads, da hovedmotoren her som udgangspunkt vil være den største forbruger. Modsat når skibet går i havn, vil det ikke gøre den store forskel, da driftstiden i havn er relativt kort, idet motoren stoppes, så snart skibet har lagt til kaj. Skemaet for anvendt brændstof vil derfor se ud som herunder Brændstoftype efter 1. januar 2015 (SECA) med hovedmotor scrubber I EU havn Til søs Hovedmotor HFO HFO Hjælpemaskiner MGO MGO 19 Kedler MGO MGO 20 7 Scrubber 7.1 Generelt En scrubber er en gasvasker, som kan anvendes til at udvaskning af uønskede gasarter og partikler fra en gasstrøm. Denne gasstrøm kan f.eks. være udstødningsgas fra en dieselmotor eller aftræk fra en oliefyret kedel. Scrubbere findes i et utal af forskellige typer og udførsler, både våd (åbent, lukket og hybrid), semitør og tør. I det følgende vil der udelukkende blive gennemgået et vådt scrubberanlæg for udvaskning af SO X fra hovedmotorens udstødningsgasstrøm. De våde scrubberanlæg fungerer grundlæggende efter samme princip, men i det følgende tages der udgangspunkt i Alfa Laval s PureSO X -scrubberanlæg produktlinje. Da Alfa Laval har valgt at anvende vand (henholdsvis ferskvand og saltvand) som procesvæske i deres scrubberanlæg, vil reaktionen mellem procesvæsken og SO X Figur 11 - Alfa Laval, PureSOx-scrubber (Laval, u.d., s. 7) 17

19 resultere i lokal syreregn indeni scrubberen. Dette sker på nøjagtigt samme måde som tidligere beskrevet i afsnit 4 Svovloxider. I scrubberen fremskyndes altså den naturlige reaktion, som vil finde sted mellem udstødningsgassens SO X og vandindholdet i luften. Fordelen ved at fremskynde denne reaktion inde i et scrubberanlæg er, at man derved opnår en kontrolleret syreregn lokalt inde i scrubberen. Dette giver mulighed for at opsamle syreregnen og eventuelt behandle denne, dermed er forureningskilden under kontrol og vil ikke som ellers blive spredt via skyerne over land som sur nedbør. Alfa Laval s PureSO X scrubber-anlægget er for at kunne modstå den lokale syreregn udført i den hårdføre rustfriståltype duplex samt kompositmaterialer. For at sikre at scrubber processen forløber optimalt, og at der sker en tilstrækkelig reduktion af SO X, måles SO X - koncentrationen både ved indløb og afgang fra scrubberen (Schulting, 2013). Disse målinger anvendes blandt andet til at frekvensregulere pumpen, således at procesvæskestrømmen kan holdes optimal for dermed at kunne reduceres energiforbruget. På denne måde vil motorfrekvensreguleringen ligeledes resultere i, at der ikke anvendes unødvendig energi på at reducere SO X -emissionen yderligere, end lovkravene dikterer. 7.2 Lukket vådt scrubberanlæg I et lukket vådt SO X scrubberanlæg, som illustreret på Figur 12 - lukket kreds vådt SOX scrubberanlæg sker røggasrensningen i et lukket kredsløb, hvilket vil sige, at procesvæsken recirkuleres og genanvendes. Som procesvæske for den lukkede scrubber anvendes ferskvand. Procesvæsken indsprøjtes to steder i scrubberen, en mindre mængde af procesvæsken indsprøjtes i medstrøm med indløbet af udstødningsgassen. Dette sker for at køle røggassen, inden denne når frem til selve scrubberkammeret, hvor den egentlige scrubberproces finder sted. Den øvrige og samtidig største mængde procesvæske indsprøjtes i scrubber kammeret igennem en række dyser i modstrøm med røggassen over absorberen. Det, at procesvæsken indsprøjtes i modstrøm, medfører, at der opnås maksimal hastighedsforskel på strømmen af røggas og procesvæske, på denne måde opnås den største effektivitet for udvaskning af Figur 12 - lukket kreds vådt SO X scrubberanlæg (Hansen J. P.- P., 2012, s. 15) partikler. Absorberen er udført af et materiale med åben struktur, som deraf kun vil yde en ringe modstand for udstødningsgassen, samtidig med at denne har et relativt stort overfladeareal (Klimt-Møllenbach, Schack, Eefsen, & Kat, 2012, s. 8). Det store overfladeareal medfører, at der opstår optimal kontakt imellem udstødningsgassen og procesvæsken, således at udvaskningen kan forløbe effektivt. Efter udvaskningen har fundet sted, opsamles procesvæsken i bunden af scrubberen, hvorfra denne ledes videre til en cirkulationstank. I cirkulationstanken neutraliseres procesvæsken 18

20 og gøres klar til på ny at kunne cirkuleres i scrubberen. I forbindelse med den våde scrubberproces, vil der, som nævnt ovenfor, samtidig udvaskes partikler fra udstødningsgassen. Da procesvæsken recirkuleres, vil der ske en ophobning af de udvaskede partikler i denne (Hansen J. P.-P., 2012, s. 15). For at fjerne partikler fra væsken, indsættes der en centrifuge, der er i stand til at udskille partiklerne igennem centrifugering. Efter procesvæsken har passeret centrifugen, vil denne være renset for partikler og kan umiddelbart herefter ledes tilbage til cirkuleringstanken for på ny at kunne indgå i scrubber processen. Partiklerne, som under centrifugeringen udskilles fra procesvæsken, vil udskilles sammen med en del af procesvæsken. Denne blanding udgør en pumpbar slam, som består af % fast stof og % vand (Hansen J. P.-P., 2012, s. 7). Slammen kan efterfølgende ledes til skibets slamtank sammen med den øvrige slam, produceret om bord på skibet. Fra slamtanken kan slammet efterfølgende uden problemer pumpes i land sammen med den øvrige slam opsamlet på skibet. På skibe, hvor slam under normale forhold afbrændes i en incinerator, som på Nordic Inge, skal man dog være særligt opmærksom, da scrubberslam ikke må afbrændes i en incinerator om bord. Derfor skal scrubberslam her holdes adskilt fra den øvrige slam, hvis denne fortsat ønskes afbrændt i incineratoren (Klimt-Møllenbach, Schack, Eefsen, & Kat, 2012, s. 13). Procesvæskens ph-værdi vil løbende blive reduceret som følge af den syreregn, der finder sted inde i scrubberen grundet den udvaskede SO X. Vandets ph-værdi holdes imidlertid konstant ved tilsætning af en basisk væske i form af NaOH. Det tilstræbes, at doseringen af NaOH sker således, at procesvæsken hele tiden holdes en smule basisk (Hansen J. P.-P., 2012, s. 15). Således bliver procesvæsken ikke for aggressiv, og ph-værdien for den endelige spildevand sikres at overstige 6,5, hvilket er et IMO-krav (Wärtsilä, 2010, s. 11). Som følge af neutraliseringen kan procesvæsken bruges igen og igen, indtil væsken bliver mættet med natrium sulfat og natrium sulfid salte grundet neutraliseringen med NaOH 21. Afsluttende renses den saltmættede procesvæske atter for partikler igennem centrifugen, inden denne pumpes overbord. For at minimere afdampningen af procesvæske under scrubberprocessen, køles procesvæsken igennem en søvandskølet varmeveksler. Samtidig sidder der en afslagsplade i aftrækket, som fanger en del af den damp, som kølingen til trods, vil blive dannet grundet den store energimængde i den varme udstødningsgas. Den væske, som pumpes overbord og fordamper under scrubberprocessen, vil løbende blive suppleret med nyt ferskvand produceret i skibets ferskvandsgenerator. Således er der altid frisk procesvæske til rådighed til at rense udstødningsgassen for SO X, samt at optage de dannede salte 21 Det lukkede anlæg giver endvidere mulighed for i kortere perioder at køre i hermetisk lukket drift. Den hermetisk lukkede drift kan opnås ved, at den procesvæske, som er mættet med salte, samt renset for partikler, og som dermed er klar til at blive pumpet ud i havet, i stedet for pumpes i en ren opbevarings tank om bord på skibet, hvorfra væsken sidenhen kan pumpes ud i havet. Varigheden af denne drift afhænger af tankkapaciteten til den rensede procesvæske. DFDS skibet Ficaria Seaways har tankkapacitet svarende til 6 timers hermetisk lukket scrubberdrift (Hansen J. P.-P., 2012, s. 15). Hvilket muligvis, på sigt, kan vise sig at være nyttigt under havneophold

21 7.3 Åbent vådt scrubberanlæg I et åbent vådt SO X scrubberanlæg, som illustreret på Figur 13 - Åben kreds vådt SOXscrubberanlæg, sker røggasrensningen i et åbent system, procesvæsken udgøres her af havvand. Det, at systemet er åbent, vil sige, at havvandet pumpes ind i scrubberen direkte fra havet. Efter havvandet har passeret scrubberen, renses eller genbruges denne ikke, men pumpes direkte overbord indeholdende partikler samt SO X udskilt igennem scrubberprocessen. Dette medfører, at der udledes ca. 250 gange så meget vand som ved lukket drift (Hansen J. P.-P., 2012, s. 7). Derudover kan udledningen af partiklerne medføre, at vandet rundt om skibet bliver mørkt/sort som følge af de udvaskede partikler (Schulting, 2013). Virkemåden er ellers stort set identisk med den lukkede scrubber. En mindre mængde af procesvæsken indsprøjtes i medstrøm med udstødningens indløb til scrubberen for at køle udstødningsgassen, mens den største mængde procesvæske indsprøjtes i modstrøm over absorberen for at udføre selve Figur 13 - Åben kreds vådt SO X -scrubberanlæg (Hansen J. P.-P., 2012, s. 14) scrubberprocessen. Fordampningen af procesvæsken reduceres ved anvendelse af en afslagsplade. Effektiviteten af den åbne scrubber afhænger af søvandets evne til at neutralisere den dannede syre, søvandets alkalinitet, som varierer, alt efter hvor i verden der sejles. Dette skyldes, at alkaliniteten er afgørende for, hvor meget vand der skal pumpes igennem (Hansen J. P.-P., 2012, s. 14). Det åbne scrubberanlæg er som udgangspunkt et simplere anlæg, da der her ikke er behov for cirkulationstanken til scrubbervæsken, den søvandskølede varmeveksler til køling af procesvæsken, samt tank til opbevaring af NaOH eller centrifugeanlægget til rensning af procesvandet for partikler. Samtidig vil rørføringen ikke være nær så omfattende grundet alle de komponenter, som ikke indgår ved et åbent scrubberanlæg. 20

22 7.4 Hybrid vådt scrubberanlæg Hvor det åbne og lukkede scrubberanlæg kombineres i et samlet scrubberanlæg, som Alfa Laval har gjort i nogle af deres PureSO X -scrubberanlæg Figur 14 - Principskitse af PureSO X hybridscrubberanlæg på Ficaria seaways kaldes dette et hybrid scrubberanlæg. Hybrid scrubberanlægget gør det muligt at skifte mellem åben såvel som lukket scrubberdrift. Dette giver en større fleksibilitet, samt optimal mulighed for at tilpasse sig eventuelle fremtidige lovindgreb og opstramninger. Omskiftningen mellem åben og lukket drift kan ske manuelt eller afhængig af position via GPS-signaler. Samtidig kan GPS-positionen logges sammen med den målte SO X -udledning og gemmes, hvorefter denne sidenhen vil Figur 14 - Principskitse af PureSO X hybridscrubberanlæg på Ficaria seaways (Laval, u.d., s. 4) kunne anvendes som dokumentation for tilstrækkelig SO X -reduktion overfor myndighederne. 8 Valg af vådt scrubberanlægstype I forbindelse med valg af scrubberanlæg er der mange overvejelser, man bør gøre sig for at sikre, at der opnås en sikker og økonomisk ansvarlig drift, også i fremtiden. Herunder er oplistet nogle af de væsentlige overvejelser som bør gøres. Scrubberanlægstype (åben, lukket eller hybrid scrubberanlæg)? Byggemål, er der plads til installationen, eller hvad koster det at lave plads? Økonomiske betragtninger (Investeringsomkostninger, investeringens break-even, Driftsomkostninger og tab af lastkapacitet specielt for mindre skibe.) Valget af den ideelle scrubberanlægstype afhænger af den fremtidige udvikling af lovgivningen på området. Det er vanskeligt at spå i fremtiden, men tendensen for emissionskrav igennem de sidste mange år er dog, at de opstrammes som følge af politisk og samfundsmæssigt pres, og efterhånden som nye teknologier til at begrænse emission bliver tilgængelige. Lukket scrubberanlæg Åbent scrubberanlæg Fordele Udleder ikke partikler og syre Kan køre i begrænset tid som hermetisk lukket system Billigere i drift da der anvendes søvand og ikke nogen slam som skal bortskaffes, da dette pumpes kontinuerligt over skibssiden. Der skal ikke anvendes NaOH Ulemper Dyrere i drift grundet forbrug af: ferskvand NaOH Bortskaffelse af slam Desuden øget pladsbehov Udleder alt hvad der udvaskes Effektiviteten afhænger af søvandets alkalinitet 21

23 På nuværende tidspunkt, er der endnu ikke fra politisk side taget stilling til, hvad de endelige krav til udledningen af procesvæske fra et åbent scrubberanlæg bliver. Det vides altså ikke, om denne scrubber metode på sigt vil være tilladt, uden der etableres en rensning af det udledte procesvæske (Vogdrup-Schmidt, 2013). Derfor går åbne scrubberanlæg en usikker fremtid i møde. Hvis kravene opstrammes, kan det ved valg af et åbent scrubberanlæg vise sig nødvendigt efterfølgende at foretage investering i ombygning til et lukket eller hybrid scrubberanlæg. Fremtiden for scrubberanlæg konstrueret til lukket drift ser derimod mere sikker ud, da procesvæsken renses inden denne ledes over bord. Ved investering i et lukket anlæg vil man dog være bundet af de højere driftsomkostninger i forhold til et åbent anlæg, som følger med den lukkede drift med forbrug af NaOH, drift af vandrense centrifuge og produktion af ferskvand. Til gengæld opsamles alt procesvæsken fra scrubberen til videre rensning og behandling. Dette er med til at gøre det lukkede scrubberanlæg mere fleksibelt og fremtidssikret. Hvis kravene til udledt scrubberprocesvæske øges, vil det blot være et spørgsmål om, at der etableres yderligere rensning af den allerede opsamlede procesvæske, inden denne ledes overbord. Risikoen for, ved valg af lukket scrubber, at skulle ud og investere i en betydelig ombygning senere vurderes som minimal, grundet at procesvæsken opsamles og således er under kontrol til videre behandling. Som alternativ til overstående kan der i stedet for vælges at investere i et hybrid scrubberanlæg. Hybridanlægget, der er en kombination af både et åbent og lukket scrubberanlæg bygget sammen. Derfor vil der opnås fordele fra åben, såvel som lukket scrubberdrift. Hybridscrubberløsningen vil således gøre det nemmere for skibet at tilpasse sig eventuelle fremtidige ændringer og opstramninger i lovgivning. Ved valg af et hybridanlæg vil risikoen for at skulle ud og investere i en ombygning som følge af en mulig ændring af scrubberkravene ligeledes minimeres, grundet at procesvæsken kan opsamles. På sigt kan det for eksempel vise sig, at der i nogle havne bliver stillet krav til, at der ikke udledes partikler eller scrubbervand i havnebassinet, og dermed vil en åben scrubber formodentligt ikke umiddelbart kunne anvendes. Hybridløsningen vil i lukket drift være i stand til at centrifugere partiklerne fra, ligesom den også giver mulighed for, at køre hermetisk lukket drift i havn, således at der ingen procesvæske udledes. Samtidig gør hybrid scrubberanlægget det muligt fortsat at sejle i den billigere, åbne driftsform, hvor dette, i fremtiden, måtte være tilladt, f.eks. til søs. I projektet vil der derfor fremover, primært grundet fleksibiliteten, blive arbejdet med en hybrid scrubber fra producenten Alfa Laval, PureSO X produktlinje til skibets hovedmotor. Derudover er det muligt at rense røggassen på alle forbrugere. Dette kan ske igennem et selvstændigt scrubberanlæg på samtlige motorer og kedler. Alternativt kan der monteres et fællesscrubberanlæg med mulighed for tilslutning af alle forbrugere til en stor fælles scrubber (Laval, u.d., s. 6). Det vil således være muligt at rense røggassen fra samtlige motorer og kedler. Dette vil gøre det muligt at drive skibet udelukkende på HFO 3,5%S til søs såvel som i havn. På denne måde vil det være muligt at reducere brændstofomkostningerne yderligere. Dette vil dog ikke blive behandlet yderligere i projektet, da dette udelukkende fokuserer på det økonomiske aspekt i at nedbringe hovedmotorens SO X -emission igennem henholdsvis scrubber- eller MGO-drift. 22