Verdens første saktegående dual fuel-motor, en MAN Diesel and Turbo 8L70ME-C8.2GI bygget på lisens av by Doosan i Korea, blir installert I det første av to 3.100 TEU containerskip som bygges for rederiet Tote ved verftet General Dynamics Nassco i San Diego. (Bilde: Nassco)
Golar Crystal kan frakte 160.000 kubikkmeter flytende gass i membrantanker, type Mark III. Wärtsilä har levert DF-motorene til det gass-elektriske framdiftssystemet. Golar Crystal er 285,5 meter langt, 43,3 meter bredt og bygget ved Samsung Heavy Industries, Koje, i Sør-Kora i 2014. (Bilde: Golar LNG)
Den elektronisk styrte injeksjonspumpen i ME-motorene til Man Diesel & Turbo. Delen som inngår i LGI-motoren er vist i gult. (Bilde: MAN T&D)
Forbrenningskammeret i en LGI-motor består av to LGI drivstoffventiler for gass og to oljedrivstoffventiler. De to sistnevnet benyttes til å sprøyte inn pilotdiesel for å antenne gassen når motoren er i gassmodus. Ved dieseldrift brukes ventilene til å sprøyte inn flytende drivstoff. (Bilde: MAN T&D)
Direktør med ansvar for saktegående skipsmotorer, Ole Grøne i MAN Turbo & Diesel, sier at strengere myndighetskrav driver utviklingen og etterspørselen etter mer miljøvennlige motorer framover. (Bilde: Tore Stensvold)
Salgsdirektør for marin LNG i ABB, Gisle Kevin, ser et marked i vekst. (Bilde: Tore Stensvold)

LNG-MOTORER

For tre år siden ble de kalt «fremtidens skipsmotorer». Nå har de solgt over 100

MAN Turbo & Diesel har fått over 100 bestillinger på sine LNG-motorer for store skip.

Markedet er i jevn vekst, selv om det har fått en litt slakere kurve etter nedgangen i oljepris.

MAN er så å si alene på markedet for store, saktegående motorer, og spesielt innen høytrykks gass, ME – GI-motorer.

Økt etterspørsel har ifølge Ole Grøne, salgsdirektør for MANs saktegående skipsmotorer, to årsaker:

  • Økt gassetterspørsel i Japan etter tsunamien og stengingen av atomkraftverk
  • Strengere utslippskrav i ECA-områder, i første rekke i amerikanske farvann

Frakter eget drivstoff

I første rekke gjelder ordrene motorer til stor spesialtankskip til frakt av flytende, nedkjølt gass, LNG. Skipene kan nemlig «spise av lasset», det vi si bruke gass som koker av under transport.

– Saktegående gassmotorer med høytrykksgass som også kan gå på diesel eller olje, det vil si dual fuel, har sine store fordeler i segmentet for store gasstankere, sier Grøne til Teknisk Ukeblad.

Den åpenbare fordelen er drivstofftilgangen, og at motorene er svært effektive. Med mulighet for å skifte til flytende drivstoff, er skipene også fleksible.

Les også: Nå har også dette norske skipet byttet ut diesel med gass

Strenge krav

– Høytrykks gassystem sikrer at det blir svært lave utslipp. Vi har ikke de samme problemer vi ser ved lavtrykksystemer, som for eksempel metanslipp. Vi har ikke sot- og svovelutslipp, så vi kommer under kravene i Emission Control Areas, ECA, om maksimalt 0,1 prosent svovel, sier Grøne.

Derfor har også amerikanske container- og ro-ro-rederier som seiler mellom amerikanske havner fattet interesse for LNG. Kombinert med store funn og produksjon av billig skifergass i USA, er det markedsdrivere.

– Myndighetskrav er mest effektivt, sier Grøne.

Les også: Wärtsilä setter verdensrekord med splitter ny firetaktsmotor

I 2012 lanserte Man Turbo & Diesel ME-GI, saktegående høytrykks gassmotorer, dual fuel.  De kalte dem da «the engine of the future». Nå, mindre enn tre år etter,  er over 100 bestilt. Bildet er fra type-godkjenningstesten i november 2012.
I 2012 lanserte Man Turbo & Diesel ME-GI, saktegående høytrykks gassmotorer, dual fuel. De kalte dem da «the engine of the future». Nå, mindre enn tre år etter, er over 100 bestilt. Bildet er fra type-godkjenningstesten i november 2012. MAN T&D

Metanol og LPG

MAN har videreutviklet motoren til også å kunne veksle mellom tungolje og metanol. I juni ble den første kommersielt produserte motoren med betegnelsen ME-LGI demonstrert i Japan.

Den er bygget på lisens i Japan for det japanske rederiet Mitsui OSK Lines for et metanolskip som bygges ved Minaminippon Shipbuilding. ME-LGI betyr at motoren har elektronisk styrt injeksjon av enten flytende (liquid) eller gass.

Grøne sier at neste skritt er å gjøre motorene i stand til å bruke andre typer petroleumsprodukter med lavt flammepunkt, så som LPG (nedkjølte petroleumsgasser, det vil si propan og butan).

– Drivstoffutgiftene blir lavere når de kan bruke av lasten og de får så lave utslipp at de kan seile i ECA-områdene. Vi jobber også med å få ME-LGI-motorene til å tilfredsstille NOx-utslippskravene i IMOs Tier III, sier Grøne.

Les også: Fungerer over all forventning - bestiller hybridferge nummer tre

Dobler gassbehov

Verdens konsum av naturgass har økt betydelig de seinere år. I 1990 ble det brukt 1,76 milliarder tonn oljeekvivalenter. Dette økte til nesten 3 milliarder i 2012.

Ifølge BPs siste markedsutsikt, Energy Outlook, er dette ventet å øke til 4,6 milliarder tonn oljeekvivalenter i 2035. Da vil naturgass utgjøre 25 prosent av verdens energiforbruk og komme på høyde med olje og kull.

ABB nyter også godt av det økte LNG-markedet som leverandør av generatorer, kontroll og elektriske systemer til store gasstankere.

– LNG-skipsmarkedet er ett av få områder som vil fortsette å øke de neste fem til syv år, sier Gisle Kevin, direktør for salg til det marine LNG-markedet i ABB.

Han forklarer det ikke minst med Japans beslutning om å gå over fra atomkraft til gasskraft etter tsunamien som ødela Fukushima-kraftverket.

– De må importere all gass. Det krever mange nye skip i årene framover, i tillegg har USA fått et gassoverskudd de skal eksportere, Alt peker i retning av behov for flere LNG-skip, sier Kevin.

Les også: Kvitbjørn og Kvitnos blir verdens mest miljøvennlige godsskip

Plassering av gasstanker og ME-GI-motorer i amerikanske TOTEs containerskip. Det blir direktedrevet, i motsetning til LNG-tankerne som har gass-elektrisk framdrift.
Plassering av gasstanker og ME-GI-motorer i amerikanske TOTEs containerskip. Det blir direktedrevet, i motsetning til LNG-tankerne som har gass-elektrisk framdrift. MAN T&D

Panama-grense

Som mange andre spør han seg om verftene har kapasitet til å dekke behovet.

Det er skip i størrelsen 170.000-180.000 kubikkmeter det er mest behov for, det vil si skip som kan gå gjennom Panamakanalen.

I dag har koreanske verft en kapasitet på 17 LNG-skip på i året.

Ifølge Olga Vedernikova, rådgiver i selskapet CSLNG, er det ingen grunn til kapasitetsbekymring.

– De sørkoreanske verftene strekker seg og «skaffer seg» kapasitet, sier Vedernikova til TU.

Hun påpeker også at japanske verft sitter på mye kunnskap om å bygge LNG-skip og at det er japanske rederier som vil frakte det meste. De velger gjerne japanske verft, spesielt nå som yen-kursen er gunstig for dem.

Ett av LNG-skipene som er under bestilling i Japan er med dampturbin, og ikke gassmotor.

Bygges om: Bygges om: Nå skal de 40-årige gasstankerne få en helt ny oppgave

LNG-rådgiver Olga Vedernikova i CS LNG tror ikke det blir noe kapasitetsproblem ved verftene selv om behovet er anslått til 50-55 nye LNG-skip de neste fem årene.
LNG-rådgiver Olga Vedernikova i CS LNG tror ikke det blir noe kapasitetsproblem ved verftene selv om behovet er anslått til 50-55 nye LNG-skip de neste fem årene. Tore Stensvold

Høytrykkseffektivitet

– Det er rett og slett fordi en av medeierne i skipet leverer dampkjel. Alle andre vil bygge med LNG-motorer. Den som chartrer skipet betaler for drivstoff og de foretrekker gassmotorer. De er 40 prosent mer effektive enn dampkjel, påpeker Vedernikova.

Hun sier at ME-GI-motorene fra MAN Turbo & Diesel ser ut til å foretrekkes av verft og rederier.

– De saktegående gassmotorene med høytrykkssystem er svært effektive, sier Vedernikova.

Hun sier at det pågår en intens jakt på bedre tanksystemer om bord i skipene.

Det er tre hovedteknologier som benyttes til å beholde temperaturen nede og hindre avkoking. Det er to selvbærende systemer, det norske Moss-kuletankprinsippet og japanske IHI prismatiske.

Videre er det de to membrantypene TGZ Mark III og GT96. I tillegg kommer en kombinasjonstype, CS1, Combined System One, som kombinerer teknologiene fra GT96 og MkII.

Les også: Carnival bestiller verdens første cruiseskip med LNG-motor

KULETANKER: Høegh LNGs Arctic Princess frakter LNG fra  Snøhvitanlegget på Melkøya til kunder ute i verden. Skipet har plass til 147.000 m3 LNG, er 288 meter langt og 49 meter bredt. Skipet er på 84878 dødvekttonn. Det ble bygget ved Mitsuibishi Heavy Industries og utstyrt med det norske kuletanksystemet fra Moss.
Høegh LNGs Arctic Princess med Moss kuletanker. Skipet tar 147.000 m3 LNG, er 288 meter langt, 49 meter bredt og ble bygget ved Mitsuibishi Heavy Industries. Høegh LNG

Problemfri

De norske Moss-kuletankene er det få tekniske problemer med, men størrelsen på hittil maksimalt 165.000 kubikkmeter er ikke så gunstig. Det blir også mye tomrom mellom kulene og skrog, som gir skipene stort bruttovolum (BRT) og dermed dyrere avgift for å passere Suez-kanalen.

Membrantankene har problemer med å holde tett når innholdet holder -163 grader og materialene krymper.

Et Qatar-eid skip med MARK III-tanker måtte inn og reparere alle tankene etter første tur.

Termos

Gasstankene er som termoskanner. Men ettersom isolasjonen ikke kan hindre at temperaturen stiger, vil anslagsvis 0,1 til 0,25 prosent av lasten gå over i gassform.

På en 20-dagers reise vil det si ca. 2–6 prosent av det totale LNG-volumet. Dette blir rekondensert, brukt som drivstoff til enten dampkjel eller gassmotorer eller går tapt.

Det er levert 118 LNG-skip med Moss-kuletanker siden introduksjonen i 1973, og rundt 300 med ulike membrantyper siden 1964.

Les også: Ny forskning: Diesel kan være mer klimavennlig enn gass