Renere teknologiprojekter 1997
Kortlægning af marinemotorers luftforurening
Arbejdsrapport nr. 61, 1997
Miljøstyrelsen
Fokus på miljøbevidsthed har efterhånden bredt sig til marinesektoren. I en del år har krav til reduktioner og emissioner været diskuteret. ISO har arbejdet med standarder for, hvordan emissioner for motorer skal måles, og IMO er ved at fastlægge maksimalværdier for NOx-emmisionen. Denne rapport beskriver de forsøg og emissionsmålinger, der er blevet gennemført på to marine- og en generatormotor i efteråret 1996.
Projektet blev gennemført af DTI Energi/Motorteknik i samarbejde med MAN B&W Diesel A/S, Alpha Diesel (MBD-F) og MAN B&W Diesel A/S, Holeby Diesel (MBD-H).
MBD-F fremstiller fremdrivningsmotorer, og MBD-H fremstiller tilsvarende motorer som generatormotorer. Der er væsentlige tekniske forskelle på, om motorerne bruges til fremdrift eller generatordrift. I projektet blev en motor af typen 28/32 H som generatormotor og to motorer af typen 23/30A og 28/32A målt som fremdrivningsmotorer.
Målingerne viser, at det er nødvendigt med forskellige konstanter for at opnå fuld korrektion på NOx-emissionen for omgivelsernes tilstande, samt at disse værdier afviger væsentligt fra ISO’s. Denne undersøgelse viser i hvert fald, at to forskellige motorer ikke behøver at have samme konstanter. Projektet har dog kun arbejdet med enkelt-parametervariation ved én belastning. Det er muligt, at andre korrektioner vil fremkomme under andre forhold.
Referencemålingerne viser, at IMO’s (International Maritime Organisation) krav til NOx-emissionen overholdes af de målte motorer i standardversionerne, men EPA’s (Den amerikanske miljøstyrelse) krav til NOx kan ikke overholdes. EPA´s krav til de øvrige emissioner CO, HC og partikler overholdes. De krav, der kan forventes fra EPA og også fra EU til marinesektoren, betyder specielt en stramning af NOx-emissionen.
Målinger af motorerne under parametervariationerne viser, at emissionerne og brændstofforbruget stort set ændrer sig som forventet. Lavere ladelufttemperaturer og senere indsprøjtning bidrager begge til at reducere NOx-emissionen, men senere indsprøjtning giver samtidigt et øget brændstofforbrug. Værdier på ca. 15% mindre NOx medfører ca. 2,5% øget brændstofforbrug ved den målte motorbelastning (75%).
Projektet skabte basis for, at man i MBD-F i efteråret 1996 gennemførte en opgradering af en af deres ældre motorer. Ved en kombination af tiltag opnåede man en NOx-reduktion på ca. 18%, uden at brændstofforbruget blev øget. MBD-F og MBD-H forventer at kunne reducere emissionen 15-20% fra deres ældre motortyper, uden at brændstofforbruget øges. Dette er væsentligt, da motorer af denne type typisk har en levetid på 10-20 år.
Disse forventninger kan man også have til mange andre leverandørers motorer. Dette, plus forventningen om at kravene til marine-emissionerne strammes de kommende år, betyder, at der fortsat skal ske en udvikling for at reducere NOx-emissionen yderligere. Dette projekt forventes således kun at være begyndelsen på en lang udvikling.
Det ville være interessant at studere indflydelsen fra andre parametre, som f.eks.:
 | Hvad betyder heavy fuel for NOx-emissionen i forhold til gasolie, der bruges under test? |
| Hvor stor er partiklernes sundhedsmæssige effekt fra gasolie og fra heavy fuel? |
| Hvad ville en oxydationskatalysator medføre af reduktion på partikelmængden og/eller på den sundhedsmæssige effekt? |
Dette er alle spørgsmål, som der vil være et stigende behov for at få analyseret, både nationalt og internationalt, og som vi i Danmark allerede har opbygget den nødvendige viden og ekspertise til at undersøge.
Forfatter/udførende institution
Flemming Bak og Michael Grouleff Jensen, DTI Energi/Motorteknik.
Rapporten er udarbejdet med tilskud fra Rådet vedrørende genanvendelse og mindre forurenende teknologi.
ISSN nr. 0908-9195
ISBN nr. 87-7810-850-0