Kvalifisering av lavutslipps teknologi for skipsmotorer

1. Introduksjon De globale utslippene fra maritim transport er anslått å øke betydelig frem mot 2050 med mindre ny teknologi og nye energibærere fases inn. Ifølge scenarioene til IMO, vil utslippsveksten ligge på mellom 50 og 250 % i årene frem til 2050 avhengig av den økonomiske utviklingen. En slik utvikling er ikke i tråd med Parisavtalen og det må gjennomføres tiltak for å redusere utslippene fra internasjonal skipsfart. IMO har en strategi som blant annet innebærer reduksjon av totale klimagassutslipp fra skipsfart med minst 50% sammenlignet med 2008-nivå. Dette innovasjonsprosjektet ivaretar behovene for raske og kostnadseffektive utslippsreduksjoner i den maritime sektoren, via utvikling og innfasing av ny lavutslippsteknologi for fremdriftsmaskineri på skip, som vil muliggjøre en gradvis overgang mot bruk av nullutslippsteknologier. 2. De viktigste forsknings- og utviklingsaspektene En av hovedutfordringene skipsfartsnæringen står overfor i dag er tilgang til teknologi og verdikjeder som muliggjør en betydelig reduksjon av klimagassutslipp fra fremdriftsmaskineri som opererer over lengre avstander. Disse skipene seiler lange strekninger uten mulighet for tanking underveis, og krever andre løsninger enn de som er tilgjengelige for korte seilaser. En annen utfordring er tilgang til teknologi som sikrer en kost. effektiv oppgradering av eksisterende skip. For å sikre nødv. utslippskutt fra maritim sektor må den eksisterende skipsflåten redusere sine utslipp. Løsningen er tilpasset for rask og effektiv implementering på eksisterende infrastruktur og motor/maskineri på skip. Det siste er viktig for å utnytte verdifull infrastruktur og redusere behovet for nybygg, som igjen kan ha en negativ miljøpåvirkning da den er svært ressurs- og energikrevende. I prosjektet har Future Energy Solutions AS (FES) kvalifisert et nytt teknologikonsept for fremdriftsmaskineri på skip, som muliggjør en gradvis overgang til bruk av nullutslippsteknologier på en kostnadseffektiv måte. FES har samarbeidet med de ledende forskings- og teknologimiljøene for maritim sektor i Norge, SINTEF Ocean og NTNU og med ledende rederi og bedriftsaktører. Hovedformålene med MAROFF-prosjektet er å utvikle designet av teknologikonseptet, å gjennomføre en fullskala laboratorietest, og å forberede seg på en fullskala pilot i skip. Det er foretatt en studie som kvalifiserer det teoretiske potensialet for løsningen i forhold til miljømessig og teknisk ytelse. I tillegg til å bekrefte utslippsreduksjonspotensialet til teknologikonseptet slår studien også fast at en effektiv måte å redusere klimagassutslippene fra skip på er bruk av alternative drivstoff, som blant annet biogass (LBG), som er benyttet i laboratorietestingen. I prosjektet er det også gjennomført en dynamisk analyse av injeksjonsventil og gassforsyningssystemet for løsningen. I 2021 og 2022 har fullskala laboratorietester av Mutifuel konseptet blitt gjennomført med svært gode resultater, etter omfattende forberedelser under prosjektet. Det ble først gjennomført referansetester som testresultatene kunne måles mot, og deretter ble utslippsprofilen til teknologiløsningen målt ved kjøring av motor på ulike virkningsgrader. Laboratorietesten har verifisert reduksjonspotensialet for klimagasser og andre forurensende utslipp, i tillegg til viktige drifts- og operasjonsaspekter. Resultater fra motortester bekrefter at motorkons. gir lavere utslipp av NOx og CO2 og at det har tilnærmet null utslipp av metan. Arbeidet under MAROFF prosjektet vil danne basis for senere produksjon av konverteringssett for å bygge om et tradisjonelt dieselmotorkonsept til et høytrykks gassmotorkonsept, som også kan inkludere andre energibærere i fremtiden. 3. Resultater Prosjektet har hatt svært positive resultater som dokumenterer potensialet til betydelige reduksjoner av klimagassutslipp fra skip. Resultater fra testene ved SINTEF Oceans motorlaboratorium i Trondheim bekrefter at motorkonseptet gir lavere utslipp av NOx og CO2 og har tilnærmet null utslipp av metan. Testene verifiserer at Mutifuel konseptet gir en negativ klimagassprofil ved bruk av bærekraftig produsert biometan. På bakgrunn av disse resultatene planlegger prosjektansvarlig gjennomføring av fullskala pilot i skip, forutsatt videre off. støtte. Innovasjonsprosjektet vil bidra til å sikre globale klimamål under Parisavtalen og FNs Sjøfartsorganisasjon. Prosjektet vil kunne gi betydelige positive ringvirkninger lokalt, regionalt og nasjonalt gjennom økt konk. evne, styrket omstillingsevne samt forbedret samhandling og kunnskapsoverføring mellom den maritime næringen og de relevante FoU- miljøene. Prosjektet MultiFuelSystem, med et betydelig potensial, bidrar til utv. av en klima- og miljøvennlig maritim virksomhet og adresserer med dette noen av dagens viktigste globale utfordringer. Fremtidig implementering vil medføre oppgradering og gjenbruk av eks. skipinfrastruktur og skape bærekraftig lokal aktivitet og arb.plasser

Prosjektet har hatt positive resultater som dokumenterer potensialet til betydelig reduksjon av GHG-utslipp fra skip. På bakgrunn av de positive resultatene fra laboratorietestingen vil det jobbes videre for realisering av en fullskala pilot i skip, forutsatt offentlig støtte. Prosjektet vil kunne utløse betydelige modifikasjonsoppdrag knyttet til eksisterende skip for den maritime næringen på Vestlandet, siden løsningen er tilpasset for rask og effektiv implementering i eksisterende skips infrastruktur. Dette er en aktivitet/verdiskapning som kommer i tillegg til markedet for nybygg. For å oppnå klimamålene under Parisavtalen er det avgjørende at det utvikles løsninger som adresserer utslippene fra eksisterende skipsinfrastruktur, i tillegg til nybyggsegmentet.

Nyvinningen «Multi Fuel» er å utvikle og bygge et system som reduserer klimagassutslippene fra framdriftsmaskineri på skip, og som i første fase vil benyttes i «høy- og medium-speed skips segmentet». Prosjektet og systemet vil være spesielt egnet til oppgradering av eksisterende skipsflåte og kan tilpasses fremtidens mer miljøvennlig drivstoff med en betydelig kostbesparelse. I tillegg vil løsningen være svært egnet også for nye skip som designes og bygges.