EN
A tengeri szállításban tevékenykedő hajóüzemeltetők egyre nagyobb nyomásnak vannak kitéve a hatékonyság javítása érdekében. A hajózásból származó CO₂-kibocsátás kb. 3%-a a globális kibocsátásnak, és az IMO drasztikusan csökkenteni kívánja ezt a 2050-es évekig, nullkibocsátásos célkitűzéssel. Mint az iparág úttörői több mint 20 év tapasztalattal és évi több mint 500 projekt teljesítésével, amelyek évente több mint 1000 hajót szolgálnak ki, tudjuk, hogy a legjobb módszerek egyike a dekarbonizációra a hajók fedélzeti hőcserélő-rendszereinek optimalizálása. Több mint 100 villamos- és gépésztechnikus vezetésével a csapat rendszeresen részt vesz hulladékhő-visszanyerési megoldásokban – a csöves és lemezes hőcserélőktől kezdve az S-CO₂ teljesítményciklusos hibrid egységekig – azzal a céllal, hogy segítsenek üzemanyag-megtakarítást elérni. Az alábbiakban négy kulcsfontosságú módot ismertetünk, amellyel egy jó hőcserélő közvetlenül csökkenti a CO₂-kibocsátást.
Hulladékhő-visszanyerés: veszteségből energiává
A modern hajózási dízelmotorok hőhatásfoka körülbelül 50 százalék, a fogyasztott üzemanyag többi energiája hő formájában veszik el, főként a kipufogógázok (általában 250 °C-nál magasabb hőmérsékleten) és a hűtővíz által. Ezt a veszteséget jelentő hőenergiát hatékony hőcserélők nyerik vissza, hogy hasznos teljesítményként vagy fedélzeti hőként használják fel. Hajózási alkalmazásokban a hulladékhő-visszanyerési (WHR) rendszerek – például a Joule-ciklus alapúak – az egész motor teljesítményét 2–12 százalékkal növelhetik. Ez közvetlenül a tengeri mérföldenkénti üzemanyag-felhasználás csökkenéséből ered, és így a hajóút során keletkező CO₂-kibocsátás is csökken. A kipufogógázban visszanyerhető energia mennyisége a motor terhelésétől és a hőkapacitás-aránytól függ, amely a visszanyerendő kipufogógáz mennyiségétől és a munkaközegtől függ. Ezt egy hővisszanyerő ciklus optimalizálja, amelyet az SME mérnöki csapatának tervezett, és amely különböző kipufogógáz- és munkaközeg-hőkapacitásokkal működtethető.
A fedélzeti szén-dioxid-elnyelő rendszerek támogatása
Egy hatékony hőcserére nagyon szükség van egyes, a tengeri járművekre tervezett OCCS-projekt rendszerekben. Például a CO₂-t egy fogási rendszer részeként fogják el, és az elkapott CO₂-t el kell választani az elkapott oldószerből, amelyhez elegendő mennyiségű hőenergiát kell biztosítani – különösen akkor, ha a fogási rendszer monoetanolamin (MEA) oldószert használ. Az SME által meghajtott hőcserélők lehetővé teszik, hogy a hajómotor kipufogógázának érzékelhető hőjét használják fel elsődleges energiahordozóként ebben az energiavisszanyerési folyamatban, így csökken vagy akár teljesen megszűnik a kiegészítő, üzemanyaggal működtetett segédfűtés igénye. Megfelelő optimalizálás esetén a hővisszanyerő rendszerek és a fogási rendszerek kombinációjával elérhető CO₂-csökkentési arány meghaladhatja a 70 %-ot. Hideg éghajlati övezetekben üzemelő hajók esetében az előrehaladott / speciális hőcserélők további előnye, hogy a visszanyert hőt a hajó lakóterületeinek fűtésére és az üzemanyag előmelegítésére is felhasználják, így csökken a segédkazánok igénye – ami egy másik jelentős kiegészítő kibocsátási forrás.
Szupercritikus CO₂-energiakörfolyamatok kompakt hatékonyság érdekében
A korlátozott fedélzeti hely miatt a villamosenergia-termelő berendezések nagy sűrűségét és miniaturizációját követelik meg. Az SME szintén hozzájárul a szupercritikus CO₂-Brayton-körfolyamatok bevezetéséhez, amelyek hőcserélők segítségével az elvezetett gáz hulladékhőjét CO₂-re, szupercritikus állapotba juttatják át. A hagyományos Rankine-körfolyamatokhoz képest az S-CO₂-körfolyamat kisebb helyigényű és magasabb energiakonverziós hatékonyságú. A hőcserélők tervezése – amely figyelembe veszi a belépő hőmérsékletet, a tömeget és a kipufogógáz belépő nyomását – döntő szerepet játszik ezeknek a rendszereknek a teljesítményében. Ezek a változók szerepelnek az SME műszaki specifikációiban, így a hibrid hőcserélők – amelyek etsett lemezeket és hőcserélő bordákat kombinálnak – a lehető legjobb hőteljesítményt biztosítják, miközben minimalizálják a nyomásesés okozta hátrányokat.
Hűtési energia visszanyerése az LNG párologtatásából
Különleges lehetőség áll rendelkezésre a cseppfolyósított földgázzal (LNG) üzemelő hajók számára az LNG elpárologtatása során felszabaduló hideg energia visszanyerésére. Az LNG nagy mennyiségű hőenergiát képes felvenni, amikor gázzá alakul, így ezt a „hideg” energiát hőcserélőkben lehet hasznosítani a megkötött CO₂ kondenzálására folyékony tároláshoz, illetve a hajó légkondicionáló és hűtőrendszereinek hatékonyságának növelésére. Az SME hőcserélő megoldásai olyan hidegenergia-visszanyerő rendszereket (CRS) kombinálnak, amelyek segíthetnek csökkenteni a kompresszorok elektromos terhelését, így csökkentve a hajón felhasznált teljesítményt és az ezzel járó üzemanyag-fogyasztást. Az SME-k ugyanolyan hatékonyságot nyújtanak meglévő hajókon is, ISO-szabvány szerint tanúsított folyamataink és 5000 m²-es nantungi gyártóüzemünk segítségével. Ugyanezeket a technikákat alkalmazhatjuk meglévő hajókon is, különösen azokon, amelyeknél a hajó mérete és az LNG-üzemanyag-fogyasztás aránya kedvező.
Következtetés: Az SME elköteleződése a dekarbonizáció iránt
Hatékony hőcserére van szükség: ez egy kulcsfontosságú terület, ahol a mai intézkedések jelentős hatással bírnak a globális flotta kibocsátásának csökkentésére. Az SME Group mérnöki szaktudással kifejlesztett hőátadási megoldásokat kínál az üzemanyag-felhasználás és a környezeti lábnyom csökkentésére, ideértve a hulladékhő-visszanyerést, a szén-dioxid-kivonást támogató rendszereket, az S-CO₂ ciklusokat és az LNG-hűtési energiavisszanyerést. Az SME Group az ANAB, az IAF és az UKAS akkreditációjával rendelkezik, ISO 9001 és ISO 14001 tanúsítvánnyal rendelkezik, több mint 100 szakember áll rendelkezésünkre, és éven át tartó szolgáltatásokat nyújtunk minden világszerte működő hajógyárban, különösen Kínában. 12 hónapos garanciát kínálunk, valamint a „Túl a gondoskodáson” elvét követve biztosítjuk, hogy minden projekt hozzájáruljon egy zöldebb és fenntarthatóbb tengerészeti jövő kialakításához. Lépjen kapcsolatba az SME szakértőivel még ma, hogy megtudja, hogyan segíthet az energiahatékony hőcserével csökkenteni hajója szén-dioxid-lábnyomát és működési költségeit.