TESTSKIP: Teekays bøyelaster Navion Hispania har testet det nye VOC-systemet, blant annet med å operere på 1,2 bars trykk i tankene og reabsorpsjonsanlegg fra GBA Marine i Arendal. (Bilde: Teekay)
NY ÅND: Amundsen Spirit får tykkere tankvegger for å tåle et trykk på 1,7 bar. Teekay vil reduere VOC-utslipp med opp mot 75-80 prosent. Skipet leveres i 2. kvartal 2010. (Bilde: Teekay)
SYSTEMET: Reabsorpsjonsenheten CVOC består av en pumpe som sirkulerer olje fra en av tankene, og en såkalt "Swirl Absorber" som suger gass fra toppen av tankene og bryter denne opp i bitte små bobler, før oljen med boblene slippes ut igjen i bunnen av den samme tanken. Pumpen behøver bare å kjøre hver gang trykket har nærmet seg det maksimale tillatte trykket i tankene. (Bilde: Teekay)
VIRVLER: VOC gassen brytes ned til små bobler i denne passive "Swirl Absorberen". Vesketrykket i bunnen av tanken fører til at gassen i boblene reabsorberes i oljen før boblene har rukket å flyte opp. (Bilde: Teekay)

Oppfinnelsen miljøet tjener på

Slik virker teknikken:

  • Oljedampen legger seg over oljen i tanken. Tankene holdes 100 % tette. Når trykket når ca. 0,6 bar, settes reabsorbsjonsenheten i gang.
  • VOC-gassen injiseres i oljen som små bobler på 0,1 mm diameter, og kjøres ned i bunnen av oljetanken. På grunn av den lille størrelsen, stiger boblene svært langsomt, og siden trykket i bunnen av tanken er høyt, blir gassen oppløst før boblene når overflaten igjen.
  • Skipet og tanken er et lukket system. Viktige enheter er såkalt KVOC lastsystem, trykkventiler, GBA reabsorbsjonspumpe og tanker som tåler et overtrykk på 0,7 bar.
  • Teekay mottok DNVs pris "Clean Air Award" under Nor-Shipping 2009

VOC

  • Volatile Organic Compounds -VOC. Tyngre enn luft. . Bakkenær VOC danner ozon og er skadelig for dyr og mennesker. Omdannes over tid til CO2 og vanndamp – og blir dermed en klimagass.
  • Offshore bøyelasting på norsk kontinentalsokkel: Medfører nå utslipp på omkring 30.000 tonn årlig. Lå langt høyere før det kom krav til utslippsreduksjoner.
  • Oljetankere: Medfører årlig utslipp ved lasting ca. 1- 2 millioner tonn. Under sjøreise slippes det ut ca. 1 millioner tonn årlig.

Teekays Amundsen-klasseskip:

  • Bøyelasteskip – fire bestilt, to leveres i 2010 og to i 2011
  • Lengde: 250 m
  • Bredde. 43,8 m
  • Tanker: 121.700 m3
  • 108.700 dødvekttonn
  • Marsjfart: 14,6 knop
  • Sengeplasser: 34

Fagjuryen



  • Steinar Bysveen, administrerende direktør i Energibedriftenes Landsforening (EBL).
  • Ketil Lyng, administrerende direktør i Byggenæringens Landsforening (BNL).
  • Paul Chaffey, administrerende direktør i Abelia.
  • Liv Kari Hansteen, administrerende direktør i Rådgivende Ingeniørers Forening (RIF).
  • Per Terje Vold, administrerende direktør i Oljeindustriens Landsforening (OLF).
  • Torbjørn Digernes, rektor ved NTNU.
  • Unni Steinsmo, konserndirektør ved Sintef.
  • Finn Langeland, kommunikasjonsdirektør i Norsk Industri.
  • Tormod Haugstad, ansvarlig redaktør i Teknisk Ukeblad.

Ingeniørbragden

  • Skal representere en god ingeniørmessig løsning på et teknologisk eller samfunssmessig problem i Norge og være sluttført innen utgangen av året.
  • Bragden kan også representere et teknologisk eller kommersielt gjennombrudd for en bedrift, et produkt eller et særdeles vellykket prosjekt.
  • Vinner kåres av en fagjury (2/3) og av Teknisk Ukeblads lesere (1/3).

STEM HER!

Flyktige organiske forbindelser (Volatile Organic Compounds -VOC) er et miljøproblem. VOC er oljedamp som slippes ut i luft i store mengder når oljetankere laster og losser.

Under transport damper også en god del av oljen av. Det finnes dyr og komplisert teknikk for å redusere problemet.

Det trigget sentrale personer i det kanadiske rederiet Teekay til å tenke nytt.

STEM HER!

Dyr irritasjon

Rederiet som overtok norske Navion har nå 39 bøyelastere i flåten. I 2000 kom norske myndigheter med krav om at alle bøyelastere må installere anlegg for å redusere VOC-utslipp ved lasting på norsk sokkel.

Operatørene investerte i store og kompliserte anlegg til en total verdi av 250 millioner dollar på norske bøyelastere.

– I realiteten er det relativt kompliserte prosessanlegg. Skipsmannskapene er ikke utdannet til å drive slike, så det ble en del driftsproblemer, sier sjef for teknologiutvikling i Teekay, Hans Richard Hansen.





Hans-Richard Hansen, Vice President Technology Development, Teekay Corporation, oljetankskip, VOC, shuttletankere, bøyelasting
NYTENKING: Hans-Richard Hansen, Vice President Technology Development, Teekay Corporation, er mannen bak VOC-systemet. Tore Stensvold

Nytenkning

I 2006 begynte Hansen og noen kolleger derfor å se på muligheten for å redusere utslippene med enklere teknikk.

De fant ut at det allerede fantes produkter som kunne brukes til å redusere VOC-utslippene for skip under reise.

Teekay studerte hvordan teknikken kunne forbedres og tilpasses for bruk ved lasting offshore.

Nøkkelen var å finne og forstå årsaken til at det blir så mye avdamping – det vil si VOC-dannelse – ved offshorelasting.





Trykk og dårlig plass

Teekay-teamet fant årsaken.

– Det er måten og forholdene olje og gass separeres offshore, som gjør at det fortsatt er relativt mye gass i oljen, forklarer Hansen. Temperatur, trykk og tiden oljen tilbringer i separatorene avgjør hvor mye VOC som er igjen i oljen når den lastes om bord.

– Vi fant at gasstrykket ofte er mye høyere i oljen som føres om bord i skipet enn det vi normalt kan ha i tankene. Trykket, kalt Total Vapour Pressure (TVP), var enkelte ganger på omkring 1,7 bar, altså 0,7 bar over det skipet vanligvis har i tankene. Dermed forsvinner store mengder gass oppløst i oljen rett til værs allerede ved lastingen.





Lasting og frakt

Løsningen ble å sette sammen ny og eksisterende kunnskap og produkter:

– I samarbeid med GBA Marine i Arendal begynte vi å teste en kombinasjon av høyere trykk i tankene, og deres patenterte reabsorbsjonsenhet, kalt Swirl Absorber, forteller Hansen.

Reabsorbsjonsenheten gjør det mulig å kontrollere trykket i tankene. DNV godkjente å øke trykket i tankene til 0,25 bar over normaltrykk. Teknikken ble testet på bøyelasteren Navion Hispania. Det førte straks til at VOC-utslippene under lastingen ble redusert med 15-20 prosent.

Vi fikk dermed verifisert vår teori. Nå har vi designet om fire bøyelastere under bygging i Korea slik at de kan ha trykk opp mot 1,7 bar i tankene, opplyser Hansen

I tillegg til økt trykk og reabsorbsjon installerer Teekay såkalte KVOC dropliner med større diameter.

– Til sammen antar vi at det vil gi en reduksjon i utslipp på minst 60 prosent. Faktisk tror vi at vi skal oppnå 70- 75 prosent, sier Hansen.





Ingen ny oppfinnelse

Teekays løsning er ikke akkurat ”rocket science”.

– Vi har ikke funnet opp noe nytt, men basert løsningen på å benytte eksisterende teknologi og fysikk og kombinert kunnskapen, sier Hansen, som har brukt Marintek i Trondheim til å verifisere og kontrollere resultater.





Tykkere tankvegger

De fire skipene i Amundsen-klassen får noe tykkere stål spesielt i toppen av tankene for å tåle det økte trykket.

Totalt blir det om lag 3 prosent mer stål i skipene enn det som er vanlig. Mens Teekays VOC-system koster ca. 3 millioner dollar pr. skip, er prisen ca. 15 millioner for de langt større og mer kompliserte anleggene som nå benyttes.

– Med vår tilnærming reduserer vi et miljøproblem. Samtidig sørger vi for at mindre av lasten rett og slett forsvinner. Det tjener lasteierne på, forklarer Hansen.





Kan spare og tjene

Økt trykk og reabsorbsjonsanlegg kan også brukes på alle vanlige oljetransportskip, med svært lav tilleggsinvestering. Da kan alle utslipp av VOC under reisen fjernes.

Et lite regnestykke viser at det er snakk om mange millioner kroner i økte verdier for lasteiere, som i all hovedsak er oljeselskapene.

Teekay har beregnet at dersom alle slike vanlige oljetankere hadde "forseglet" tankene og brukt VOC-reabsorbsjonsanlegg, unngås fordampning av 2-3 tonn olje fra hvert av bortimot 2000 skip hver eneste dag. Med en oljepris på 75 til 80 dollar fatet, blir det mye penger.









Feiladressert regning

– Problemet er at rederiene må ta kostnaden, mens det er oljeselskapene som vil tjene på dette, sier Hansen.

Løsningen er antakelig pålegg av hensyn til miljøet, både for å hindre VOC i å nå atmosfæren, og fordi en større del av lasten kommer fram.





Mindre klimautslipp fra skip





Teekay mener at man ved å måle den mulige reduksjonen av VOC-utslipp fra tankskipsflåten mot de CO2-utslippene som kommer fra bunkersen disse skipene bruker, så tilsvarer det en reduksjon i bunkersforbruk på ca. 5%.

– Det vil kunne komme godt med når skip etter hvert får krav om CO2 utslippsreduksjoner, sier Hansen.

Han ser et enda større potensial.

– Dersom vi kunne få til en internasjonal løsning der oljetankskipene utvekslet gassen i tankene med terminalene de laster og losser ved, kunne utslippsreduksjonene bli to til tre ganger større. Alle oljetankskip har utstyr for slik utveksling, men det er dessverre de færreste terminaler som er tilsvarende utstyrt, sier Hansen.