Slik skal metan fjernes

BERGEN: Salgsdirektør Odd Magne Horgen i Rolls-Royce Engines har ingen problemer med å innrømme at de første gassmotorene miljømessig ikke er så gunstige som først antatt.

– De første utgavene av LNG-motorene er veldig gode i forhold til svært lite utslipp av NOx, SOx og partikler som er svært helseskadelig. Men klimaprofilen ødelegges av at det slippes ut en del uforbrent gass, som inneholder drivhusgassen metan, sier Horgen.

Artikkelen fortsetter etter annonsen

annonsørinnhold

Se hvordan ny teknologi sikrer en av Norges eldste jernbanebroer

Hovedsaken:

Redning

LNG er lansert som skipsfartens grønne redningsplanke. I norske farvann installeres LNG-motorer i offshorefartøy, ferger, Kystvaktskip og etter hvert i ordinære skip.

I første rekke er det for å komme under kravene til utslipp av nitrogenoksider, svoveloksider og partikler. I tillegg har LNG-motorer lavere CO2-utslipp, ned mellom 20 og 30 prosent sammenliknet med motorer som går på diesel eller tungolje.

Men metanutslipp er ikke bra for klimaet. Det begynner å gå opp for LNG-entusiastene. Motorfabrikantene har vært klar over det, men ikke snakket så mye om det.

Selvpining

Klima- og forurensningsdirektoratet (Klif) opererer med en faktor på 21 for å regne klimaeffekten av metan mot CO2. Det vil si at ett gram metan er 21 ganger verre enn ett gram CO2.

Rolls-Royce driver med det de kaller selvpisking og bruker 23 som faktor.

– Vi ser at det i en del oppslagsverk og blant klimaforkjempere brukes 25 som faktor og norske myndigheter bruker 21. Vi velger da å ligge midt i mellom med 23 når vi regner ut CO2-faktoren, sier Horgen.

Dyrt

De første gassmotorene fra Rolls-Royce var ombygde versjoner av dieselmotorer i K-serien.

– Det var en motor utviklet for 40 år siden. Det ville bli for dyrt å tilpasse og justere den typen til å få ned metanutslipp og forbedre den. Vi har derfor utviklet to nye serier, B og C, der vi har klart å få ned metanutslipp med minst 50 prosent, sier Horgen.

20 år med LNG

Rolls-Royce leverte sin første gassmotor til landmarkedet i 1991. Siden den tid har Rolls-Royce samarbeidet med Marintek om utvikling av teknologien.

– Det viktigste for å få ned metanutslipp, er å forbedre sylinderen, sylindertoppen og ventilsystem så uforbrent metan ikke sliper ut sammen med eksos, sier Horgen.

Under omvisningen i fabrikken, er det mange steder vi ikke får lov til å ta bilde, og nærbilder av sylindertopper er utelukket.

– Det er her hemmelighetene ligger, sier Horgen.

Les også: Minimal CO2-effekt av gassferger

Parkert

Rolls-Royce har hittil solgt totalt over 500 gassmotorer, hvorav 404 er basert på K-serien, som blant annet er installert om bord i fergene som trafikkerer Bergen –Stavanger på ruten E39.

K-motorene tilfredsstiller ikke framtidige utslippskrav i henhold til IMOs Tier III og i ECA-områder. Rolls-Royce har derfor parkert K-serien og konsentrerer seg om B og C-motorer, både i diesel og gassutgaver.

Gassmotorene kommer godt innenfor kravene i IMO Tier III som gjelder fra 2016. Selv diesel-utgavene har lavere drivhusgassutslipp enn de første gassmotorene.

I dag er dieselmotorene godt innenfor Tier II. I den nye generasjonen gassmotorer sørger ny reguleringsteknikk og nytt forbrenningskammer for bedre metanforbrenning.

Foregangsland

Norge har vært en forløper med utprøving av gass på skip. Glutra var den første fergen med gassmotor, riktig nok en ombygget konkurrent av Rolls-Royce, Mitsubishi. Det er kanskje den verste fergen som seiler, sett ut fra klimahensyn.

Det er ikke bare å skifte ut alle dieselmotorer med gassmotorer, eller å bygge om til gassdrift. Mange faktorer spiller inn.

Skipstype, skipenes ulike driftsprofiler og type trafikk, er avgjørende. Det er også forskjell på direkte mekanisk drift av propell med aksling fra gir og motor, og diesel-elektrisk drift.

En begrensning for gassmotorer har vært direktedrift. Det vil blant annet være aktuelt for lasteskip. SeaCargo har to skip under bygging med Rolls-Royce gassmotorer og mekanisk drift.

Det blir de første frakteskipene som skal drives av kun to gassmotorer for framdrift.

– SeaCargo viser at det går an, sier Horgen.

Løst frekvensutfordring

Rolls-Royce har kjøpt opp et selskap med en teknologi som kan produsere vekselstrøm selv med variabelt turtall på motor og vridning på propeller (pitch). Det passer for skip med direktedrift.

HSG-teknikken, hybrid shaft generator, sørger for at motorene kan gå på variable turtall, men med konstant frekvens inn på el-tavlene.

Akselgeneratoren kan også kjøres parallelt med hjelpegeneratorer for å sikre optimalisering av det elektriske systemet om bord.

Torghatten Nord har fire ferger under bygging i Polen. Alle vil ha gassdrevne hovedmotorer om bord og utstyres med Rolls-Royces HSG og en dieselmotor som kan gi en ekstra boost når det kreves for toppfart.

Største ved Fiskarstrand

Fjord 1 har fem gassferjer og etter hvert god erfaring med å kjøre gassferjer.

– Tøffere drift enn ferjetrafikk skal du lete lenge etter. De har 10.000 havneanløp i året og mange tunge manøvreringer hver dag. Vi har målt utslipp av NOx, SOx og CO2 på en av deres ferger. Den har 23 prosent lavere utslipp enn en dieslferge ville hatt. Men da har vi ikke tatt hensyn til metanutslipp, som dessverre ødelegger for reduksjon av CO2 i et klimaregnskap, sier Horgen. Hadde ferja hatt en ny C-motor i stedet for K-motor, ville metanutslippet gått ned med 50 prosent.

Fjord 1 har nå verdens foreløpig største gassferje under bygging ved Fiskarstrand Verft. Ferja blir 130 meter lang og 19,2 meter bred og er på 1.300 dødvekttonn. Kapasiteten skal være 242 biler og 600 passasjerer.

Første PSV

Island Offsore er det første offshorerederiet som ikke velger dual fuel-motorer når de velger LNG-motor. De skal installere to rene gassmotorer og to mindre dieslmotorer. Skipene skal gå mest mulig på gassmotorene alene, men med diesel som et tillegg.

– Dermed får skipene et dual-system. Med både gass- og dieselmotorer, har rederiet sikret seg stor fleksibilitet som dekker de ulike driftsmodus en supplybåt trenger, sier Stian Skeie, salgsansvarlig for offshore- og supplymarkedet.

Skeie og Horgen avfeier argumentet om at gass ikke er tilgjengelig for offshorefartøy.

– Du kan bestille en tankbil til enhver kai i landet. Argumentet om at du kan gå tom for gass holder heller ikke, du kan like gjerne gå tom for diesel om du ikke planlegger, slår Horgen fast. Gassen til Island Offshores skip skal holde i 10-20 dager, avhengig av operasjoner og oppdrag.

Rent og ufarlig

Sikkerhet er heller ikke et problem. Alle gassrør går inni et annet rør med undertrykk og med ventilering til et godt ventilert og eksplosjonssikkert rom. Maskinrommet behøver ikke å være ex-sikret.

Et stort fortrinn med gassmotorer, er at det ikke blir noe oljesøl, verken under fylling, drift eller eventuelle uhell. Maskinrommene er så rene og pene at du kan servere en bedre middag der uten å ta rundvask og fettfjerning først.

Plassproblem

Gass har høyere brennverdi enn diesel og høyere virkningsgrad. Men den krever større volum i skipet, mellom 3 og 3,5 ganger volumet for tilsvarende energimengde som diesel. For en del skipstyper kan det utgjøre en begrensning.

Rolls-Royce har kjøpt seg inn i et selskap, Jahre Group i Tønsberg, som utvikler nye LNG-tankkonsepter som kan redusere plassbehovet til ned mot 2,5 ganger, og som passer til retrofit. Dette systemet skal testes i Bergen i sommer.

– Det blir et stort marked. Nye utslippskrav fra 2016 nærmer seg med stormskritt. Mange rederier kommer til å våkne brått, påpeker Horgen.

Wärtsilä: