Forside » Nyheder » Nyheder 

Ny software begrænser luftforurening fra skibe markant

Kr√¶n Vodder Nielsens ph.d.-projekt har udviklet ny software til reduktion af NOx-partikler og sort r√łg.

 

Et samarbejde mellem DTU og MAN Diesel & Turbo udvikler ny software, der g√łr det muligt at begr√¶nse udslip af b√•de NOx-partikler og sort r√łg. L√łsningen idrifts√¶ttes fra slutningen af 2017.

Reglerne omkring udledning af NOx fra skibe er blevet strammet i de senere √•r. Fra 2016 har der i Nordamerika v√¶ret krav om at reducere udledningen med 75 procent fra store to-takts dieselmotorer p√• nye skibe, og om et par √•r vil den samme reduktion ogs√• v√¶re et krav i Nords√łen og √ėsters√łen.

"NOx reduceres bl.a. med EGR-teknologi. Regulatoren til EGR-teknologien bet√łd dog, at der blev skabt sort r√łg i forbindelse med kraftige accelerationer af skibet, hvilket er u√łnsket og derudover kan skade motoren. Den sorte r√łg kunne fjernes ved at man√łvrere skibene anderledes, men vi ville gerne bevare de nuv√¶rende sejlegenskaber og i stedet l√łse problemet p√• en anden m√•de", forklarer Casper Hededal Svendsen, Head of Emission Control, MAN Diesel & Turbo.

I f√łrste omgang fors√łgte virksomheden sig med konventionelle tiltag, men da det ikke virkede, besluttede de, at der var brug for bistand udefra til at f√• l√łst udfordringen.

"Vi vurderede, at der var behov for en st√łrre indsats med avanceret teknologi. Det var vanskeligt at f√• den opgave til at passe sammen med de √łvrige udviklingsopgaver, og vi besluttede derfor at indg√• et erhvervs-ph.d.-samarbejde med DTU for at se, om det kunne bringe os videre", siger Casper Hededal Svendsen videre.

State-of-the art teknologi

Samarbejdet inddrog ikke kun DTU Elektro, der har stor viden om automation og kontrol, men også Linköping Universitet, som er eksperter i motorer til biler og lastbiler. Denne forskning tjente som inspiration for ph.d.-studerende Kræn Vodder Nielsen.

"Skibsmotorer er dog meget anderledes, bl.a. er det to-takts motorer og ikke fire-taktsmotorer, så det var ikke muligt bare at kopiere tilgangen fra bilmotorer. Jeg har i stedet koncentreret mig om at udvikle en ny metode, der passer bedre til skibsmotorer", forklarer Kræn Vodder Nielsen.

MAN Diesel & Turbo anvender EGR-teknologi, hvor en del af udst√łdningsgassen bliver recirkuleret til motoren for at begr√¶nse NOx-emissionen. Det er i den forbindelse afg√łrende, at recirkulationen sker med den rette m√¶ngde udst√łdning, s√• der recirkuleres nok til at mindske NOx-dannelsen og samtidig er tilstr√¶kkelig ilt til at forbr√¶nde br√¶ndstoffet ¬Ė og dermed forhindre sort r√łg, n√•r skibet fx skal s√¶tte farten op eller bremse ned.

Med ude at sejle

Forholdsvis tidligt i ph.d.-forl√łbet var Kr√¶n Vodder Nielsen ude at sejle med et stort containerskib for at f√• en fornemmelse af, hvordan hans forskning i den sidste ende skulle anvendes.

"Jeg fandt ud af, at de dav√¶rende akademiske metoder til udvikling af styring af en skibsmotor med EGR-teknologien var for komplekse. Det blev derfor hurtigt klart for mig, at jeg var n√łdt til at udvikle en simpel model, der kun omfatter den kritiske del af systemet, som vi √łnskede at forbedre. Derfra udviklede vi en ny styring, der koordinerer recirkulering og br√¶ndstofindspr√łjtning uden at kr√¶ve for meget tuning af andre dele af systemet", forklarer Kr√¶n Vodder Nielsen.

Det lykkedes Kr√¶n Vodder Nielsen at udvikle en ny state-of-the art reguleringsteknik, som er testet p√• et par skibsmotorer undervejs i projektet. Her viste det sig hurtigt, at de virkede, s√• dannelse af sort r√łg blev undg√•et, uden at det gik ud over skibets man√łvreevne.

Måske ny erhvervs-ph.d.

Kr√¶n Vodder Nielsen er nu ansat hos MAN Diesel & Turbo og skal bidrage til den endelige klarg√łring af den nye software, s√• den fra slutningen af √•ret kan implementeres p√• nye skibsmotorer.

"I starten skal jeg med ud og installere den på skibene, men på sigt er det meningen, at jeg skal udarbejde en vejledning, så skibsbyggere og besætning selv kan fintune systemet", forklarer Kræn Vodder Nielsen.

Både Kræn Vodder Nielsens vejleder på DTU professor Mogens Blanke og MAN Diesel & Turbo understreger, at det har været et meget vellykket erhvervs ph.d.-projekt.

"Det skyldes bl.a., at vi har haft et klart afgr√¶nset projekt. Men ogs√• at Kr√¶n har v√¶ret i stand til at udnytte b√•de den akademiske tilgang, der unders√łger alle detaljer i en udfordring, og samtidig have fokus p√•, at vi som virksomhed har brug for et produkt, der virker. Det har tilsammen givet en helt ny l√łsning, som vi ikke selv havde overvejet", siger Casper Hededal Svendsen.

Han tilf√łjer, at succesen ogs√• h√¶nger sammen med, at Kr√¶n Vodder Nielsen som person ikke har holdt sig tilbage fra at tr√¶kke i arbejdst√łjet og f√• beskidte fingre undervejs, s√• hans projekt ikke bare resulterede i teoretiske computerberegninger og modeller, men ogs√• kom skridtet videre i form af en l√łsning, der kan bruges i den virkelige verden.

MAN Diesel & Turbo vil overveje at bruge en erhvervs ph.d. igen, hvis virksomheden en anden gang står med en lignende afgrænset udfordring.

Fakta

International Maritime Organization (IMO) har for nylig indf√łrt Tier III-standarden, der specificerer betydeligt strengere restriktioner p√• NOx-emissioner fra store to-takts dieselmotorer p√• nye skibe, der opererer i s√•kaldte NOx Emission Control Areas.

 

 

 

Arkiv

December 2017

Kan maritime virksomheder skabe v√¶rdi af deres digitaliseringsanstrengelser?¬Ē

Batterier kan blive de nye spidslastværker

M√•let b√łr v√¶re 55 procent vedvarende energi i 2030

Minister til Energikonferencen 2018

To maskinmestre, klar arbejdsfordeling

Nyt netværk for maskinmestre, der arbejder med Asset Management

Fra probleml√łsning til p√¶dagogisk sikkerhed

Insatech udvikler fremtidens m√•lel√łsninger

F√łrste overd√¶kkede renseanl√¶g st√•r klart

Brug for international regulering af autonome skibe

Erhvervsudvikling på Fyn

Sig Varmeværk sænker varmeprisen med varmepumpe

Danmark har verdens bedste energisystem

ME-GI og ME-LGI dual-fuel-motorer når 100.000 driftstimer

Stort potentiale i energioptimering af skibe og bygninger