Foto: Maersk Line

Store skibe skal have grønt brændstof

tirsdag 03 dec 19

Kontakt

Anders Ivarsson
Lektor
DTU Mekanik
45 25 42 30

Skibsfartens CO2-udledning

2016 udledte dansk skibsfart 35,5 mio. tons CO2, hvoraf 97 pct. kom fra international transport dvs. dansk opererede skibe i udlandet. Til sammenligning udledte alle andre danske aktiviteter end skibsfarten tilsammen 41 mio. ton CO2.

KILDE: DANMARKS STATISTIK

Tal på containerfragt

  • I 2017 fragtede Maersk Line 21,5 mio. tyvefods containere på verdens oceaner.
  • Rederiet har i perioden 1996- 2017 mere end ottedoblet antallet af tyvefods containere, som det årligt fragter.
  • Maersk Line har siden 1993 haft positionen som verdens største containerrederi.

KILDE: MAERSK LINE

Gas fremstillet af bioaffald og vind kan måske gøre skibstrafikken CO2-neutral. Maersk Line er gået sammen med DTU og kinesiske partnere om at udvikle bæredygtigt brændstof til store fragtskibe.

Den maritime branche arbejder på højtryk for at finde grønne alternativer til den fossile olie, som særligt de store containerskibe anvender. Et samarbejdsprojekt mellem Maersk Line, forskere på DTU og en række kinesiske forskningsinstitutioner og virksomheder vil i de kommende år undersøge, om gassen dimetylæter, forkortet DME, kan erstatte den fossile olie.

A.P. Møller–Mærsk har forpligtet sig til at være CO₂-neutral senest i 2050. Driftsdirektør (COO) i Maersk Line, Søren Toft, er ikke i tvivl om, at løsningen skal findes inden for det brændstof, som skibene skal anvende.

”For skibe i nærtrafik kan solkraft, batterier, brændselsceller, m.m. være en del af løsningen, men for skibe, der krydser oceanerne, er svaret CO₂-neutralt brændstof,” udtalte Søren Toft til Jyllands-Posten i efteråret.

DME har særlige egenskaber

DME kendes i vores del af verden bedst som det drivmiddel, der anvendes i eksempelvis hårspray. I Kina bliver DME produceret og anvendt i langt større udstrækning, bl.a. som flaskegas til de mange køkkener uden elektricitet.

”DME har mange fordele som brændstof. Det er først og fremmest enkelt at producere og med en høj virkningsgrad. Det er ikke en drivhusgas, det er ikke giftigt og kan opbevares sikkert med høj energitæthed ved lavt tryk, helt ligesom campinggas,” siger lektor Anders Ivarsson, DTU Mekanik, der er leder af projektet. Han uddyber:

”I modsætning til mange af de andre alternative brændstoffer til skibe såsom naturgas og metanol, så er DME også nemt at antænde i de dieselmotorer, som typisk findes på et stort skib. Det betyder, at man bedre kan optimere motorens virkningsgrad uden at ofre dens pålidelighed. Samtidig soder DME ikke, ligesom udledningen af NOx er meget lav, når DME’s helt særlige forbrændingsegenskaber udnyttes optimalt.”

Grøn produktion

Projektet vil de kommende år undersøge, om det kan blive konkurrencedygtigt at producere grønt DME, ligesom det skal undersøges, hvordan skibsmotorer kan indrettes til at anvende DME som brændstof. Den nuværende produktion af DME sker fortrinsvis i Kina ved hjælp af kul og naturgas, så en del af projektet er også at undersøge, om det i stedet er muligt at fremstille gassen ved brug af biomasse og brint hentet fra vindmøllernes el-produktion. Begge dele findes i rigt mål i Kina, hvor landbrugets affaldsprodukter kan indgå, og der kan produceres brint ved hjælp af den overskydende elektricitet, når elnettets behov er opfyldt.

Kendskabet til DME’s forbrændingsegenskaber under højt tryk skal også udvides. Dets egenskaber skal både afdækkes teoretisk og eksperimentelt med samme type forsøg, som de sidste 30 år har bidraget til en stor forståelse af dieselsprayforbrænding. Forsøgene vil ske i DTU Mekaniks nyetablerede højtryksforbrændingslaboratorium for at få indsigt i, hvordan DME indsprøjtes optimalt under motorlignende forhold.

Udnyttelse af spildvarmen

”En del af forsøgene vil have fokus på, hvordan spildvarmen fra en motor, der drives af DME, kan anvendes. Fordi gassen ikke indeholder svovl eller danner sod ved forbrænding, vil spildvarmen kunne bruges direkte i varmevekslere, som via en turbine kan levere strøm til skibet. Det vil kunne erstatte de nuværende motorer, der bruges til eksempelvis at køle containere i lasten, så CO2-udslippet reduceres yderligere,” siger Anders Ivarsson.

Projektet afsluttes med en businesscase, der skal vise, om DME vil være et godt brændstofvalg for eksempelvis Maersk, når rederiet skal indkøbe nye skibe, der skal leve op til virksomhedens ambition om at blive CO2-neutral i 2050.

Mere om projektet

Projektet er delvis støttet af Udenrigsministeriet og administreret af Danida Fellowship Center. Deltagelse af en række store kinesiske partnere er etableret sammen med China-Europe Productivity Center. Udover kinesiske partnere deltager Mærsk Line, Alfa Laval, Green Hydrogen og Danfoss i projektet, der ledes af DTU Mekanik.

Relaterede Videoer  

video thumbnail image

video thumbnail image

video thumbnail image

DHRTC processes

Vis flere