LNG – diesel – gass – lavutslipp – hydrogen – ammoniakk

Satser på dieselmotorer som kan bygges om til gass – og andre drivstoff 

Skipene skal i framtida redusere utslippene. Men ingen vet hvilken type drivstoff som vil dominere. Wärtsilä satser på fleksible motorer som kan bygges om.

Wärtsiläs W31-motorer med 10 sylindre tegnet inn i  i et ankerhåndteringfartøy.
Wärtsiläs W31-motorer med 10 sylindre tegnet inn i i et ankerhåndteringfartøy. (Bilde: Noryards)

Skipene skal i framtida redusere utslippene. Men ingen vet hvilken type drivstoff som vil dominere. Wärtsilä satser på fleksible motorer som kan bygges om.

Hei, dette er en Ekstra-sak som noen har delt med deg.
Lyst til å lese mer? Få fri tilgang for kun 235,- i måneden.
Bli Ekstra-abonnent »

Wärtsilä kommer ikke til å legge motorproduksjon på hylla på mange år – om noen gang.

Motorblokker og sylindre ligger i Wärtsiläs DNA.

I et webinar i regi  av GCE Blue Maritime, sa direktør Kaj Portin at de satser hardt på utviklingen av motorer som kan bygges om fra diesel til gass og deretter til alternative drivstofftyper.

– Vi vet ikke hva som vil bli framtidas drivstoff. Vi må se på alle muligheter, sier Portin.

Han påpeker at Wärtsilä bygger videre på det de kan best – motorer. Men de skal være fleksible og kunne bygges om og tilpasses framtidige behov.

Les også

Det beste i dag

Kaj Portin advarer mot bare å se på klimautslipp som skal reduseres en gang i framtida. Mens vi venter på å finne nøkkelen til nullutslippsdrivstoff, må vi ta til takke med det beste vi har nå.

En dieselmotor som bestilles i dag skal kunne bygges om til gass, og en LNG-motor kan bygges om til å gå på alternative gasser og kanskje andre typer drivstoff.

IMOs vedtak i april 2018 ligger som premiss for det meste som skjer av forskning og utvikling på maritim sektor.

Skal all verdens skip redusere utslipp med 40 prosent innen 2030 og 50 prosent innen 2050, må det skje noe relativt drastisk på drivstoffsiden.

Det holder ikke med driftsoptimalisering, energieffektivisering, vind og batterier.

Diesel-tyngde. En av fire 12V46F hovedmotorer om bord i Harmony of the Seas. Skipet har i tillegg to større, 16V46F. Bilde: KAJ FORSSTROM/Wärtsilä

SOx, NOx og partikler

Portin slår et slag for LNG-motorer, selv om drivstoffet er fossilbasert. LNG-forbrenning betyr CO₂-utslipp. Men gass har mange andre fordeler: Det reduserer utslipp av helseskadelige stoffer som nitrogenoksider (NOx), svoveloksider (SOx) og sotpartikler.

LNG har ca. 20 prosent mindre utslipp av klimagasser enn diesel.

Et problem er at det samtidig kan være noe utslipp av uforbrent metan, såkalt metanslip. Metan er om lag 23–25 ganger mer potent drivhusgass enn CO₂.

Les også

Metan og trykk

Metan-problemet er imidlertid løsbart, og varier fra motortype til motortype, om det er høytrykks- eller lavtrykkssystem.

Sintef Ocean har målt og forsket på alle typer utslipp fra ulike typer gassmotorer. For lavtrykks dual fuel-motorer operer de med 5–6 g/kWh og for lean burn 4–5 g/kWh.

– Dette er gjeldende utslippstall hvor man bare tar hensyn til gjeldende krav. Lager man strengere krav, kan disse tallene reduseres, sa forskningsleder Anders Valland til TU for halvannet år siden.

En gassmotor-type som har lave metan-tall (ca. 1,8 g/kg) er høytrykks dual fuel (HPDF). Problemet er at den har høyere utslipp av NOx. Ettersom det er internasjonale krav til maks NOx-utslipp, må det monteres katalysator i eksossystemet.

Det er med andre ord alltid snakk om en «trade off» – man får sjelden i pose og sekk.

Marintek-rolle

Sintef Ocean, tidligere Marintek, har spilt en sentral rolle i utviklingen  av gassmotorer siden 80-tallet.

– Vi begynte utvikling av høytrykksmotorer sammen med Marintek, i Trondheim for over 30 år siden. Nå jobber vi med en motor som kan gå på LPG. Vi jobber også med konvertering av motorer til å kunne benytte ammoniakk og hydrogen som drivstoff, sier Portin.

Nye drivstoff setter andre krav til motorer og systemer. Ammoniakk har flere egenskaper som krever mer utvikling på motorsiden. Det antenner og brenner dårlig sammenlignet med andre drivstoff og den er giftig og etsende og har NOx-utslipp.

Les også

Bio og syntetisk

Portin mener likevel at LNG er veien å gå nå.

– Bestiller rederiet skip med LNG-motorer, kan man bruke fossil gass og etter hvert bytte til biogass eller syntetisk gass når det blir tilgjengelig og i store nok mengder, sier Portin.

Bare ved å blande inn LBG (nedkjølt og flytende biogass – med samme egenskaper som LNG) eller syntetisk gass, kan man dermed komme til IMO-målet om 50 prosent klimagassutslipp. Halveringen av utslipp er sett i forhold til 2008, da verdenshandel og shipping hadde gode tider. Så kom finanskrisen.

Kjør på med LNG

Administrerende direktør Knut Ørbeck-Nilssen i DNV GL Maritime sier at det har tatt lang tid å introdusere LNG som et bedre drivstoffalternativ enn tungolje og diesel.

– LNG er ikke et perfekt drivstoff, men det er bedre å bytte til LNG i dag enn å sitte og vente på et enda bedre lavutslippsdrivstoff en gang i framtida, sier han.

Han har tro på ammoniakk og hydrogen, men det er ikke modne drivstoff ennå.

– Vi må utvikle, pilotere og teste ut i nærskipsfart før det kan bli et alternativ for større skip, sier han.

Les også

Guinness-rekord

Under Nor-Shipping i 2015 lanserte Wärtsilä en verdensnyhet – motoren W31.

Med godkjentstempel og sertifikat fra Guinness World Record, ble motoren lansert med show og moro som verdens mest energieffektive. Og svært fleksibel. Wärtsilä tenkte modulbasert for enklere å kunne bytte ut og konfigurere om motoren.

Den kan leveres enten som ren diesel, som dual fuel (LNG med dieseltenning) eller ren gass med tennplugg.

Effektområdet på W31 er fra 4,2 til 9,8 MW og ment å erstatte 32- og 34-motorene.

God virkningsgrad

W31 ble avduket på Rådhusplassen i Oslo under Nor-Shipping i2015. Bilde : Tore Stensvold

Motoren kan leveres med 8V, 10V, 12V, 14V eller 16V sylinderkonfigurasjoner. Ifølge Wärtsilä er motoren forsynt med de nyeste teknologiene for innsprøytning av drivstoff, motorstyring og ladeluft.

– Virkningsgraden er også forbløffende. Som ren dieselmotor er vi oppe i litt over 50 prosent, sa daværende konsernsjef Bjørn Rosengren.

– Dieselmotoren kan gå på alt fra bunkers til destillater. Som dieselmotor har den et så lavt forbruk som 165g/kWh og er dermed godkjent som verdensrekord for firetaktsmotor, sa Rosengren.

Les også

Fem prosent

Den modulbaserte oppbyggingen av moderne motorer gjør at oppgraderingen kan gjøres uten at mange komponenter trenger å skiftes ut.

– Har du valgt D31 motorer og kommer på etter hvert at du vil gå over til gass, behøver du bare å bytte ut fem prosent av delene, sier Portin.

Det betyr at de største og dyreste delene av motorene beholdes, det vil si automasjonssystem, turbolader, blokk og veivaksel.

– De er like, uansett hva du velger å bruke som drivstoff i framtida, sier Portin.

Les også

Kommentarer (3)

Kommentarer (3)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå