Wärtsilä-strategi: Nullutslipp med forbrenningsmotor

Wärtsilä er en av verdens største skipsmotorprodusenter. Dekarbonisering betyr ikke at diesel- og dual fuel-motorenes tid er forbi.

– Det er ulike veier til nullutslipp. Vi tror ammoniakk blir et viktig drivstoff for skip, sier Agnevall til TU.

Wärtsilä har satt seg mål, formulert i «Set for 30», som innebærer at selskapet skal være karbonnøytralt i 2030 og kunne levere en bred portefølje av nullutslipps-motorer og produkter.

Bakteppet er selvsagt de internasjonale målene FNs sjøfartsorganisasjon IMO har satt: 40 prosent klimagasskutt fra skip innen 2030 og minst 50 prosent innen 2025, målt ut fra 2008-utslippstall. Shipping står for ca. tre prosent av de menneskeskapte utslippene.

– Vi bruker rundt tre prosent av omsetningen på forskning og utvikling hvert år, sier Agnevall til TU. I 2021 kom de opp i 3,7 prosent og brukte 175 millioner euro (ca. 1,76 milliarder kroner).

I første omgang jobber Wärtsilä med å utvikle forbrenningsmotorer til å kunne bruke større og større andel ammoniakk i drivstoffmiksen og etter hvert 100 prosent. Wärtsilä samarbeider blant annet med Solstad Offshore om å halverer utslipp fra rederiets flåte på 90 skip innen 203, blant annet med innblanding av ammoniakk.

Mer enn motor

Skal rederiene skryte av utslippsfri drift, må ammoniakk (NH₃) produseres ved hjelp av fornybar energi.

Agnevall påpeker at veien til nullutslippsskip ikke bare omfatter motor og drivstoff.

– Hele skipet må tilpasses. Det må designes for lavere energibehov totalt sett, det vil si alt fra skrogreisning til utstyr om bord. Drivstoffsystem må også tilpasses om det skal være flytende eller trykksatt ammoniakk, sier Agnevall.

Wärtsiläs hovedsete er i Vaasa i Finland. Der har selskapet akkurat åpnet et nytt senter for forskning og utvikling. I tillegg til motorteknologi, er det kraftig behov for digitalisering som virkemiddel for effektivisering.

Nyåpnet teknosenter

Wärtsilä Wärtsilä Smart Technology Hub ble åpnet 1. juni og er dedikert til innovasjon, samarbeid og utvikling av Wärtsiläs grønne teknologier, ifølge reklamen.

– Vi samler alt fra FoU og produksjon under samme tak, sier Agnevall.

Målet er å akselerere hastigheten fra idé og utvikling til markedet for nye motorer og annen lav- og nullutslippsteknologi og løsninger.

– Det digitale blir mer og mer viktig. Det har et enormt potensial, men det tar tid å utvikle fordi det er så fragmentert og involverer ulike aktører, sier Agnevall til TU.

Han peker på hvordan digitale løsninger kan effektiviserer alt fra skipets drift, styring, overvåking og kontroll på komponentnivå, til ruteplanlegging og kommunikasjon med havner for å planlegge ankomst og effektiv håndtering av last. Det er bortkastet å kjøre for full fart for så å vente i lang tid før man kan gå til kai og laste eller losse.

– Ventetid i havn bør være unødvendig i en digital verden, sier Agnevall.

Han tror også shippingverden vil adoptere en løsning fra flyindustrien: «Power by the hour» – det vil si at man betaler for den tida man bruker motorene. Det betyr at Wärtsilä vil garantert oppetid og sørge for service og oppgradering.

Stord katapult

Wärtsilä har jobbet i noen år med å utvikle motorer for ammoniakk i Vaasa. Fullskaltesting av en ombygget W32-motor skjer riktignok i Norge, på katapultsenteret Sustainable Energy på Stord.

– Vi kan ikke utvikle teknologien og finne nye løsninger alene, vi må jobbe sammen og utnytte kunnskap på tvers av landegrenser. I vårt nye Smart Technology Hub vil vi også åpne for nært samarbeid med andre selskaper for å integrere løsninger, sier Agnevall. ,

For ammoniakkmotortesting ser han det som naturlig å se til Stord og katapultsenteret.

– Norge er ledende på ammoniakk og derfor naturlig å gjøre fullskalatester her, sier Agnevall.

I katapultsenteret på Stord skal motorene gjennom omfattende, dynamiske tester med blant annet ulike laster og simulerte driftsmønstre for forskjellige skipstyper.

Metanol

Agnevall forteller at Wärtsilä ikke vil binde seg opp til bare en drivstofftype, men også forske på alt som kan betegnes karbonfritt eller karbonnøytralt, som blant annet e-drivstoff, deriblant e-metanol (konvertering av CO₂ og hydrogen med hjelp av fornybar energi).

En metanoldrevet motor med drivstoffsystemet MethanolPac er allerede ferdig utviklet og levert til et vindinstallasjonsskip.

For landbaserte kraftverk mener Wärtsilä-sjefen at hydrogen er godt egnet. Der er det ikke plass og vekt samme problem som på et skip.

Scrubber og CO₂-fangst

For eksisterende flåte må det også være mulig å kutte utslipp, uten å bytte motor. Wärtsilä i Moss jobber med utvikling av sin scrubberteknologi til også å fange og lagre karbon fra dieselmotorer. Scrubbere brukes i utgangspunktet til å vaske svovel og partikler ut av eksos fra skip med tungolje eller diesel som drivstoff. Sammen med rederiet Solvang skal en fullskalaversjon testes om bord på etylen-skipet Clipper Eos i 2023.

Sammen med italienske Grimaldi Group har Wärtsilä tatt i bruk en scrubber som også filtrer ut mikroplast fra sjøvann som tas inn og skal brukes som vaskevann.

Metan-problem

Wärtsilä har vært en pioner på gassmotorer (dual fuel LNG-motorer) med en betydelig markedsandel. LNG har vært sett på som et lavutslippsdrivstoff ettersom CO2-utslipp er 25–30 prosent lavere enn dieselmotorer og NO_x reduseres med cirka 85 prosent og svovel og partikler er på rundt fem, prosent, stort sett på grunn av diesel som brukes til å antenne gass ved komprimering.

LNG-motorenes problem er at det sammen med eksos sprøytes ut uforbrent metan, såkalt «metanslip». Metan er 23–25 gang mer potent klimagass enn CO₂. Wärtsilä har fortatt tro på LNG-motorene og har jobbet intenst for å reduser metanslip. Ifølge årsberetningen for 2021 klarte forskerne å reduser metanslip med 40 prosent.