Motorprodusentene tester ammoniakk – kan gi nullutslippsskip før 2030

Verdens to største skipsmotorprodusenter er godt i gang med å utvikle sine motorer til å bruke nullutslippsdrivstoff. Andre er i planleggingsfasen.

Wärtsilä opplyser at de sammen med utvalgte rederier eller kunder på land og energiprodusenter starter tester i løpet av 2022.

Salgsdirektør Cato Esperø i Wärtsilä Norway sier at interessen er veldig stor, og utelukker ikke at de kan komme i gang med testing på skip tidligere.

- Testene er veldig lovende og rederier viser så stor interesse at det kan hende vi kan komme i gang med testing på skip om ikke altfor lenge, sier Esperø til TU.

To- og fire-takt

Wärtsilä har i hovedsak firetaktsmotorer i sin portefølje, men eide tidligere WinGD (fram til 2015) og selger fortsatt deres 2-taktsmotorer. De har i sin Wärtsilä-tid solgt over 300 motorer og 20 er under levering til norske rederier.

Wärtsilä har installert 242 DF-motorer og har 47 i bestilling for norske kunder. Wärtsilä har i første omgang hovedfokus på DF-motorer (dual fuel – LNG og diesel), men ser også på firetakts med tennplugg (ottomotor): DF-motorene bruker en pilotstråle diesel for å antenne gassen.

Sintef Ocean tror motorprodusentene er inne på et riktig spor. Det åpner for ombygging av mange eksisterende motorer og gjør valget for redere enklere når de skal investere i nye skip.

Riktig retning

Forskningsleder Anders Valland ved Sintef Ocean Energi og transport sier at det gjenstår en del forskning og utvikling før motorene fungerer godt med ammoniakk som drivstoff.

– Det er ikke helt enkelt, men nå er interessen og dermed trykket på å få det til veldig stort. Da kommer framskrittene, sier Valland.

Dersom ammoniakk skal være et nullutslippsdrivstoff, må det produseres uten utslipp av CO₂, enten ved å fange CO₂ fra naturgass eller ved å bruke fornybar energi ved framstilling.

Sjø og land

Wärtsilä har gjennomført vellykkede forsøk på en testmotor i Vasa i Finland. Selskapet ser også et stort potensial for landbaserte kraftverk.

Wärtsilä opplyser at testene i laboratoriet skal gi innsikt i drivstoffets forbrenningsegenskaper.

Basert på de første resultatene vil videre testing bli utført på både DF- og dieselmotorer.

Nullutslipp i sikte

Anders Valland ser det som spesielt interessant at Wärtsilä inkluderer firetaktsmotorer.

– Det åpner et veldig stort marked med mulighet for retrofit på eksisterende skip. Det kan gi en raskere vei til lav- og nullutslipp fra skip, sier Valland til TU.

IMO har som ambisjon at klimagassutslipp fra skip skal reduseres kraftig framover, målt i forhold til 2008. Målet er 40 prosent i 2030 og minst 50 prosent innen 2050 og nullutslipp før 2021.

Før korona-krisen rammet vinteren 2020, var det ventet at sjøtransport ville øke med 30 prosent de neste 30 årene. Da må næringen kutte 70–80 prosent på skipene sammenliknet med de som seilte i 2008. Ammoniakk kan være drivstoffet som gjøre det mulig å nå målene.

Mer enn motor

Testene er en del av Wärtsiläs mål om å utvikle en komplett drivstoffløsning basert på ammoniakk. Denne løsningen omfatter motorer, drivstoffforsyningsystem og ammoniakklagring.

Selskapet samarbeider med rederier, skipsverft, klassifiseringsselskaper og drivstoffleverandører for å lære mer om system- og sikkerhetskrav, samt brenselssammensetning, utslipp og effektivitet.

Wärtsilä er også med på Zeeds-prosjektet sammen med Equinor, Kværner, Aker Solutions, Grieg Star og DFDS. De har sett på muligheten for å produsere utslippsfritt drivstoff på knutepunkter offshore. De kan bestå av vindturbiner, produksjonssystem, lagertanker og distribusjon med autonomt bunkringsfartøy (EPV – Energy Providing Vessel).

Motor og framtid

Kaj Portin i Wärtsilä Marines avdeling for drivstoff og driftsfleksibilitet sier at de nå skal konsentrere seg om å optimalisere forbrenningsparametere.

– Vi har kommet et viktig skritt nærmere å kunne tilby framdriftsmaskineri og drivstoffsystem som rederne ønsker seg i framtida uansett hva slags type drivstoff de velger, sier Portin i en pressemelding.

Administrerende direktør Harald Solberg i Rederiforbundet er enig.

– Ammoniakk kan være det drivstoffet som kan få deep sea shipping utslippsfritt. Det er godt å se at det satses på utvikling i denne retningen, sier Solberg.

I januar lanserte NCE Martime Cleantech, Eidesvik, Equinor og Wärtsilä planer om å gjøre offshorefartøyet Viking Energy utslippsfritt ved å benytte ammoniakk og brenselcelle.

Da ble det reist kritikk mot å gå veien om brenselcelle. Hvor for ikke bruke NH3 direkte i motorene? Det er det Wärtsilä nå skal gjøre. Men ammoniakk og brenselcelle er ikke glemt.

– Vi vil ha flere teknologier, drivstoff og valgmuligheter for kundene, sier Cato Esperø.

Fordeler med ammoniakk

Ammoniakk (NH₃) er spådd som den kanskje viktigste energibæreren for framtidig lav- og nullutslipps skipsfart.

Årsaken er at det er en gass som kan lagres og transporteres flytende og har høy energitetthet. Den er heller ikke eksplosiv, men giftig. Ettersom den er lettere enn luft, stiger den til værs. Den er illeluktende, så eventuelle lekkasjer kan oppdages med bare nesa.

Ikke helt problemfritt

Ammoniakk har flere egenskaper som krever videre undersøkelser. Det antenner og brenner dårlig sammenlignet med andre drivstoff. Videre er ammoniakk giftig og etsende, noe som setter strenge krav til håndtering og lagring.

Forbrenning av ammoniakk kan også føre til NOx-utslipp med mindre det kontrolleres enten ved etterbehandling eller ved å optimalisere forbrenningsprosessen. Nye regelverk og oppdaterte klasseregler må utvikles for bruk av ammoniakk som drivstoff for skip.