För att möta kraven behöver man klara ett gränsvärde på 0,1 procent svavelutsläpp. Ett bränsle med 3,5 procent svavelhalt kräver en svavelrening av rökgaserna på 98 procent för att komma ned till samma nivå som ett bränsle med 0,1 procent
svavelhalt (AMEC, 2013). Skrubberns effektivitet blir därför en betydande faktor och är en av de stora utmaningarna med skrubberteknik.
”Total reliability, continuous operation and compliance with the Sulphur requirements.” – Rederi A
Rapporter från skrubbertillverkarna visar att man klarart av att rena rökgaserna från svavel med 90-99 procent effektivitet. Faktorer som påverkar effektiviteten i en våtskrubber är bland annat vattenflödet till skrubbern. Resultatet från ett test visar att vid begränsat flöde till skrubbern klarade den av en 65 procentig rening och vid ett
30 flöde över det normala en rening på 94 procent (Danish Ministry of the Environment, 2012).
En annan rapport visar att vid hög alkalitet så klarar en saltvattenskrubber en 98 procentig rening (Lloyd´s Register, 2012).
En bidragande faktor i en torrskrubber är temperaturen på avgaserna, effektivast rening sker vid en temperatur över 230 grader Celsius (MaritimesCluster, 2012).
5.8 Andra utmaningar och resultat
En annan utmaning med skrubberanläggningar är hur stort utrymme de behöver. Har man valt att installera fler än en skrubber så krävs stora utrymmen i skorstenen, exempelvis när man har en skrubber för varje avgasrör. Om skrubber går att förbikoppla med en by-pass behöver man dubbla uppsättningar av avgasrör och utflöden. Normalt är skorstenen konstruerad endast för det befintliga avgassystemet och utrymmet är begränsat. Man kan antingen förstora skorstenen eller så installerar man avgasrören på utsidan av skorstenen.
Kringsystem för skrubbers som behöver utrymme:
Reningsenhet (ej Torrskrubber)
Pumpar och ventiler (ej Torrskrubber)
Rörsystem (ej Torrskrubber)
Utbyggnad av sjövattenkistan samt utrymme för att pumpa vattnet överbord (öppen skrubber)
Tankar för kaustiksoda, färskvatten och kalkpellets (ej öppenskrubber)
Sludge/restprodukttank
Är det brist på utrymme i maskinrummet får man betänka att bygga ut det eller placera delar av anläggningen på annat ställe ombord. Vid en utbyggning av skorstenen ska man räkna med en omflyttning av till exempel fritt fall båten och diverse kranar. Skorstenens konstruktion och utformning påverkar även
flödeshastigheten genom skrubbern, vilken är av stor betydelse för att minska mottrycket i systemet.
31
6. Diskussion och slutsatser
Syftet med arbetet var att utreda, belysa och sammanställa de tekniska utmaningarna med eftermontering och drift av skrubberanläggningar ombord befintliga fartyg. Syftet har uppnåtts med tillfredsställande resultat på samtliga punkter. Att sammanställa och belysa de tekniska utmaningarna, som var av störst vikt blev gjort genom att samla in data från rapporter som belyste utmaningarna samt genom intervjuer av två rederier. Sammanställningen och utredningen var
tillfredsställande eftersom allt inhämtat material från intervjuer och rapporter visade sammanfallande utmaningar. Genom intervjuerna söktes även utmaningar som ännu inte var kända, dock sammanföll den inhämtade intervjudata med resterande
inhämtat material. Syftet var även att utreda de tekniska utmaningarna vilket uppnådds genom att mer djupgående undersöka det sammanställda materialet. De två frågeställningar som söktes svar på i arbetet var ”Vilka är utmaningarna med skrubbers för marint bruk?” och ”Hur resonerar de rederier som planerar att
eftermontera skrubbers kring utmaningarna?”
De utmaningar som påträffades och undersöktes kan enklast tydliggöras genom en sammanställning:
Stabilitet (Skrubberanläggningens inverkan på fartygets stabilitet)
Restprodukten (Efterbehandling och lagring av restprodukten)
Korrosion (Korrosion på komponenter och rörledningar i anläggningen)
Driftstörningar (Här undersöktes om skrubbertekniken fortfarande var på ett utvecklingsstadium)
Underhåll (Säkerhetsutrustning och procedurer samt rengöring och underhåll av anläggningen)
Kostnader (Ekonomiska överväganden att ta hänsyn till bland annat ökad bränsleförbrukning, kostnad för eftermonteringen, driftskostnader och minskad lastförmåga)
Skrubberanläggningens effektivitet (Uppnå de nya kraven)
Utrymmeskrävande beaktanden.
Hur rederierna resonerade var den andra frågeställningen som söktes svar på genom intervjuer.
32 Rederi A hade betänkligheter som berörde tillförlitlighet, kontinuerlig drift samt
anläggningens effektivitet.
Rederi B fann eftermontering av skrubbers ett mer passande val att nå upp till dem nya kraven, men ville få detta bekräftat genom ett pilottest på ett av deras fartyg. Rederi B påpekade även att kostnadsaspekten inte skulle underskattas.
Utmaningarna som Rederi B reflekterade över var integrationen av anläggningens komponenter, rörledningar och kablar samt effektbehovet.
Resultaten pekar på att eftermontering av skrubbers på befintliga fartyg går att genomföra och genom det uppnå de nya svavelkraven. Dock ska man inte ta för lätt på de tekniska utmaningarna. Med andra ord ska man förvänta sig driftstörningar i systemet, men som för de flesta system ombord så förekommer oväntade fel under drift. Driftstörningar som orsakas av korrosion på komponenter kan lösas med att använda korrosionståliga material samt utbyte av komponenter efter en viss tidsintervall. En fläkt i avgassystemet kan minska tryckfallet, men man bör även rådgöra med maskintillverkaren eftersom tillfälliga tryckfall kan orsaka ökat slitage på maskineriet.
Beroende på typ av fartyg så har skrubberanläggningen olika påverkan på fartygets stabilitet. Rederierna ska här ta hänsyn till hur stabilitetskänsligt fartyget är och därefter bestämma sig för vilken skrubbertyp man vill eftermontera. Detta i relation med vilket område man trafikerar eftersom en del skrubbers är effektiva i olika typer av marina miljöer.
Efterbehandlingen av restprodukten ska även tas i beaktande. Hur stor kapacitet för lagring av restprodukten behöver man? Finns mottagarstationer i de hamnar man skall trafikera? Utsläpp i de olika områden fartyget färdas igenom?
Ökad bränsleförbrukning/effektuttag, underhållskostnader, kostnader för
eftermontering, minskad lastförmåga och andra kostnader ska sättas i relation till andra metoder för att nå upp till de nya svavelkraven. Och därefter avgöra vilken metod som är mest kostnadseffektiv.
Hur effektivt ett skrubbersystem renar är kanske den utmaning som är svårast att dra en slutsats kring, tillverkarnas testresultat pekar på en rening som klarar av de nya kraven. Andra oberoende tester som gjorts pekar i motsatt riktning. Dock är många skrubbers klassade för att klara av reningen av ett klassningssällskap.
Genom ovanstående resultat och slutsatser kan man dra den stora slutsatsen att skrubbertekniken är en metod för att nå upp till de nya svavelkraven.
33
7. Förslag till fortsatt forskning
Det finns mycket intressant att följa upp vad gäller skrubberteknik och
svaveldirektivet. Resultatet av svaveldirektivet exempelvis. Hur många rederier som valde att installera skrubbers och hur de anläggningar man installerat presterat. Ekonomiska aspekter, till exempel vilken metod som är mest kostnadseffektiv för en viss typ av fartyg eller den snedvridna konkurrensen av svaveldirektivet.
Mer miljöinriktade aspekter som restproduktens påverkan från en öppen skrubber på omgivningen.
Även hur en SOx skrubber fungerar tillsammans med en NOx skrubberoch en avgaspanna. Forskning relaterat till materialval i anläggningen och avfallshantering för restprodukten iland.
Ytterligare forskning om skrubbers påverkan på fartygets stabilitet är intressanta forskningsområden.
34
8. Litteraturförteckning
AMEC. (2013). Impact on jobs and the economy of meeting the requirements of
MARPOL annex VI.
Caterpillar. (2011). Study of exhaust gas cleaning systems.
CEEH. (2011). Assessment of health cost externalities of air pollution at the national
level using the EVA model system.
Danish Ministry of the Environment. (2012). Assessment of possible impacts of
scrubber water discharges on the marine environment.
Danish Ministry of the Environment. (2012). Exhaust gas scrubber installed onboard
MV Ficaria Seaways.
Ejvergård, R. (2007c). Vetenskaplig metod. Studentlitteratur.
gCaptain. (2013). Wärtsilä and Alfa Laval see jump in orders for emissions scrubbers.
Hufvudstadsbladet. (2013). Statsstöd för skrubbers i gamla fartyg. Jarl, B. (1998b). Rapporter och uppsatser. Studentlitteratur.
Lloyd´s Register. (2012). Understanding exhaust gas treatment systems. MaritimesCluster. (2012). Choosing exhaust scrubber systems.
MidNordic. (2013). Sulphur regulation in the Baltic Sea.
Sjöfartsverket. (2009). Konsekvenser av IMO:s nya regler för svavelhalt i marint
bränsle.
SMHI. (2011). Halter och deposition av luftföroreningar. SWECO. (2012). Effekter av svaveldirektivet.
TrafikAnalys. (2013). Konsekvenser av skärpta krav för svavelhalten i marint bränsle. Transportation, U. D. (2011). Exhaust gas cleaning systems selection guide.
Transportstyrelsen. (2010). Konsekvensutredning - Transportstyrelsens föreskrifter
och allmänna råd om åtgärder mot förorening från fartyg.
Wärtsilä. (2010). Wärtsilä scrubber test report.
35
9. Intervjumanual
The purpose of this study is to investigate the technical challenges with retrofit of scrubber plants on board existing vessels.
The results from this interview will be treated confidential.
What was the reason for choosing retrofit of a scrubber as a solution in preference to other options, for example low-sulphur fuel?
Did the plant's weight affect the vessel's stability and how did you compensate for it?
Do the maintenance and operation of the scrubber plant require previous knowledge of scrubber operation?
How is the waste product treated and stored onboard?
What do you do with the end product?
What do you consider the biggest technical challenges of scrubber systems on board ships?
Have you experienced any major operational and/or corrosion problems since the retrofit?
During the retrofit, did you encounter any unexpected obstacles?
Do you have anything else to add witch you consider be lacking in this interview?
36 391 82 Kalmar
Tel 0772-28 80 00
sjo@lnu.se