EN
Skipseiere som opererer i skipsfarten står under økende press for å forbedre effektiviteten. CO₂-utslipp fra skipsfarten utgjør ca. 3 % av de globale utslippene, og IMO ønsker å redusere dem kraftig, med mål om nullutslipp rundt år 2050. Som pionérer i bransjen med mer enn 20 års erfaring og over 500 prosjekter hvert år for mer enn 1 000 skip, vet vi at en av de beste måtene å redusere karbonavtrykket på er ved å optimere skipsens interne varmevekslingssystemer. Ledet av mer enn 100 elektriske og mekaniske teknikere, deltar teamet regelmessig i løsninger for utnyttelse av spillvarme – fra skall-og-rør- og platevarmevekslere til hybridenheter basert på S-CO₂-kraftsykluser – med målet å hjelpe til å spare drivstoff. Nedenfor beskriver vi fire sentrale måter hvor en god varmeveksling direkte reduserer CO₂-utslipp.
Utnyttelse av spillvarme: Fra tap til kraft
Moderne marine dieselmotorer kan oppnå en termisk virkningsgrad på ca. 50 %; den resterende energien fra brennstoffet går tapt som varme, hovedsakelig via avgassene (vanligvis over 250 °C) og som kjølevann for motorhylsen. Denne tapte termiske energien trekkes ut ved hjelp av effektive varmevekslere for å brukes som nyttig kraft eller bordvarme. I maritime applikasjoner kan avfallsvarmegjenvinningssystemer (WHR-systemer), som f.eks. Joule-syklusen, øke den totale motorkraftutgangen med 2–12 %. Dette er en direkte følge av redusert drivstofforbruk per nautisk mil og dermed reduserte CO₂-utslipp per reise. Energimengden som kan gjenvinnes fra avgassene varierer etter motorens belastning og varmekapasitetsforhold, avhengig av mengden avgasser som skal gjenvinnes og arbeidsfluidet. Dette optimaliseres i en varmegjenvinningssyklus som er utformet av ingeniørteamet i SME og som kan drives med ulike varmekapasiteter for avgasser og arbeidsfluid.
Støtte til bordbaserte karbonfangstsystemer
En effektiv varmeutveksling er svært viktig for noen av systemene i OCCS-prosjektet som skal plasseres på et skip. For eksempel fanges CO₂ opp som del av et fangstsystem, og den fanget CO₂-mengden må separeres fra det fanget løsningsmiddel ved å tilføre tilstrekkelig mengde termisk energi – dersom fangstsystemet bruker monoetanolamin (MEA) som løsningsmiddel. Varmevekslerne som drives av SME gjør at følsom varme fra motorens utslipp kan brukes som hovedenergikilde for denne energiregenereringsprosessen, noe som dermed reduserer eller eliminerer behovet for ekstra hjelpevarme fra brensel. Når systemet er optimalisert, kan CO₂-reduksjonsrater for varmegjenvinnsystemer koblet til fangstsystemer overstige 70 %. For skip som opererer i kalde klimaer gir avanserte/eksotiske varmevekslere også fordelen med å gjenvinne varme til skipets boligområder og til drivstoffoppvarming, noe som reduserer behovet for hjelpepann – en annen betydelig kilde til ekstra utslipp.
Superkritiske CO₂-kraftsykler for kompakt effektivitet
På grunn av begrenset plass om bord er det nødvendig med høy tetthet og miniatyrisering av kraftgenereringsutstyr. SME bidrar også til implementeringen av superkritiske CO₂-Brayton-sykler som overfører avgassens spillvarme til CO₂ i superkritisk tilstand via varmevekslere. I forhold til tradisjonelle Rankine-sykler har S-CO₂-syklen en mindre fotavtrykk og høyere energikonverteringseffektivitet. Varmevennslers utforming – inkludert innstrømningstemperatur, masse og innstrømningstrykk fra avgassen – spiller en avgjørende rolle for ytelsen til disse systemene. Disse variablene er inkludert i SMEs tekniske spesifikasjoner, slik at hybridvarmevekslere, som kombinerer etsede plater og finner, gir best mulige termiske resultater samtidig som trykkfallforringelser minimeres.
Koldgjenvinning fra LNG-fordampling
En spesiell mulighet finnes for skip som bruker LNG som drivstoff, ved å utnytte kuldeenergien fra LNG-veddampning. Fordi LNG kan absorbere så mye termisk energi når den varmes opp til gassform, kan denne «kalde» ressursen brukes i varmevekslere for å kondensere fanget CO₂ til væskeform for lagring, eller for å øke effektiviteten i skipets klimaanlegg og kjølesystemer. SMEs løsninger for varmeveksling kombinerer systemer for kuldegjenvinning (CRS), som kan redusere elektrisk belastning på kompressorene, senke strømforbruket om bord og dermed også tilknyttet drivstofforbruk. Våre SME-aktører leverer samme effektivitetsnivå på eksisterende skip, med våre ISO-sertifiserte prosesser og verksted i Nantong på 5000 m². Vi kan anvende de samme teknikkene på eksisterende skip, spesielt på skip med en gunstig forhold mellom skipets størrelse og LNG-forbruk.
Konklusjon: SMEs forpliktelse til dekarbonisering
Effektiv varmeutveksling: et avgjørende område der handling i dag kan gi betydelig utslippsreduksjon for den globale flåten som helhet. SME Group leverer teknisk avanserte løsninger for varmeoverføring for å redusere drivstoffbruk og miljøpåvirkning, inkludert gjenvinning av avfallsvarme, støtte til karbonfangst, S-CO₂-sykler og gjenvinning av kulde fra LNG. Akkreditert av ANAB, IAF og UKAS, samt sertifisert i henhold til ISO 9001 og ISO 14001, har vi mer enn 100 fagfolk til rådighet og tilbyr tjenester hele året rundt ved skipsverft over hele verden – spesielt i fastlands-Kina. Vi gir 12 måneders garanti samt en arv av «Beyond Concern» for å sikre at alle prosjekter bidrar til en grønnere og mer bærekraftig sjøfart. Kontakt eksperter hos SME i dag for å finne ut hvordan energieffektiv varmeutveksling kan hjelpe deg med å redusere skipets karbonavtrykk og senke driftskostnadene.