Referentie
26 februari 2021
UITSTOOT VAN STIKSTOFOXIDE VERMINDEREN

Dieselmotoren staan momenteel centraal in milieudiscussies - niet alleen in de auto-industrie, maar ook in de zeevaart. Dit komt omdat zeeschepen aanzienlijke hoeveelheden milieuschadelijke verontreinigende stoffen kunnen produceren. De stikstofoxiden (NOx) die specifiek ontstaan tijdens de verbranding van dieselbrandstof worden als gevaarlijk voor de menselijke gezondheid beschouwd, aangezien ze de luchtwegen en het cardiovasculaire systeem kunnen beschadigen. Göteborgs Energy Systems AB (GESAB) vervaardigt systemen met Selective Catalytic Reduction (SCR) voor gebruik in dieselmotoren in grotere schepen. Hierdoor wordt de uitstoot van stikstofoxide substantieel verminderd.

De wereldwijde scheepvaartsector staat onder grote druk om de uitstoot van uitlaatgassen te verminderen vanwege strengere wettelijke richtlijnen en regels. Beschouw twee voorbeelden uit Scandinavië: In Zweden betalen alle schepen een emissieheffing bij het binnenvaren van een nieuwe haven; in Noorwegen wordt een belasting geheven per kilogram stikstofoxide dat door elk schip wordt uitgestoten. Een effectieve strategie voor rederijen die de NOx-uitstoot moeten verminderen en tegelijkertijd geld willen besparen door lagere belastingen en heffingen, is gebaseerd op SCR-technologie. "Selective Catalytic Reduction" -technologie brengt een chemische reactie op gang die schadelijke stikstofoxiden in de uitlaatgassen omzet in stikstof (N2) en water (H2O).

Productoverzicht

Artikelnr.: 750-8202

Controller PFC200 ; 2 x Ethernet, RS-232/-485

Artikelnr.: 750-8212

Controller PFC200 ; Tweede generatie ; 2 x Ethernet, RS-232/-485

Artikelnr.: 750-8216

Controller PFC200 ; Tweede generatie ; 2 x Ethernet, RS-232/-485, CAN, CANopen, ...

Artikelnr.: 750-8214

Controller PFC200 ; Tweede generatie ; 2 x Ethernet, RS-232/-485, CAN, CANopen

Artikelnr.: 750-8212/025-000

Controller PFC200 ; Tweede generatie ; 2 x Ethernet, RS-232/-485 ; Vergr. ...

Artikelnr.: 750-8216/025-001

Controller PFC200 ; Tweede generatie ; 2 x Ethernet, RS-232/-485, CAN, CANopen, ...

Artikelnr.: 750-8213

Controller PFC200 ; Tweede generatie ; 2 x Ethernet, CAN, CANopen

Artikelnr.: 750-8212/025-002

Controller PFC200 ; Tweede generatie ; 2 x Ethernet, RS-232/-485 ; ...

Artikelnr.: 750-8202/025-002

Controller PFC200 ; 2 x Ethernet, RS-232/-485 ; Afstandstechniek ; Vergr. ...

Reinigende effecten van ureum

GESAB, met het hoofdkantoor in Göteborg, bouwt al meer dan 30 jaar dit soort stikstofoxidereducerende systemen voor de scheepvaart. Johan Svenberg, Business Unit Manager bij GESAB, legt uit: "Door gebruik te maken van een SCR-systeem en een specifieke, maar relatief eenvoudige methode, kan tot 95% van de stikstofoxiden uit de uitlaatgassen worden verwijderd." Een bijkomend schoon neveneffect: de motor kan worden afgesteld om met een laag deeltjesniveau te werken. Ook kan de hoeveelheid roet in de uitlaatgasstroom worden verminderd. Bij de methode van GESAB wordt aan de uitlaatgassen een reductiemiddel toegevoegd dat zich mengt met de NOx. Een meetmodule wordt gebruikt om een reductiemiddel, een niet-giftige en reukloze oplossing bestaande uit hooggeconcentreerd ureum in gedeïoniseerd water, in het uitlaatgassysteem te injecteren. Een katalysator zet de stikstofoxiden in de uitlaatgassen om in onschadelijk stikstof en eenvoudig water; de chemische reactie duurt slechts enkele seconden. Als onderdeel van het uitlaatgassysteem bevinden de SCR-systemen zich op het schip direct stroomafwaarts van dieselmotoren in het uitlaatgassysteem. Het ureum wordt in een aparte tank opgeslagen en via leidingen naar de doseerinrichting in het uitlaatgassysteem geleid.

PFC200 voor optimale controle

De hoeveelheid ureumoplossing die in een SCR-systeem aan de uitlaatgassen wordt toegevoerd, is afhankelijk van de motorbelasting - hoe hoger de output, hoe meer middel er nodig is. “Een elektronische controller vormt de kern van de methode. Het gebruikt belangrijke motorparameters, zoals bedrijfstemperatuur of snelheid, om de hoeveelheid ureum nauwkeurig te bepalen ”, legt Svenberg uit. Dit komt doordat het optimale effect alleen kan worden bereikt en de hoge reinigingssnelheid voor stikstofoxide-emissies alleen kan worden gegarandeerd als de hoeveelheden uitlaatgas en ureum nauwkeurig op elkaar zijn afgestemd. Daarom vertrouwt GESAB op de WAGO PFC200-controller, die zowel een krachtige processor heeft als talrijke ETHERNET-protocollen ondersteunt. Meerwaarde toevoegen aan de WAGO-controller: het is mogelijk om verbindingen tot stand te brengen met IT-systemen van hoger niveau. Gebruikers hebben via een conventionele webbrowser toegang tot een visualisatie die draait op een webserver die rechtstreeks in de PFC200 is geïntegreerd. Signalen worden met elkaar verbonden via het modulaire, robuuste en compacte WAGO-I / O-SYSTEM 750. “We werken al meer dan vijf jaar samen met WAGO en zijn volledig tevreden over hun producten”, aldus Svenberg. Naast maritieme certificeringen, onder andere door DNV GL, wogen de elektromagnetische compatibiliteit, storingsbestendigheid, storingsbeveiliging en veldbusonafhankelijke interfaces de weegschaal ten gunste van een automatiseringssysteem. "Dankzij het brede productassortiment van WAGO kunnen we ons concentreren op één leverancier, wat een belangrijk onderdeel is van ons milieuprogramma bij GESAB", benadrukt Svenberg. WAGO is een betrouwbare partner die zorgt voor betrouwbare verbindingen voor kritische interfaces.

Tekst:

Kajsa Ihre

Johan Lycke | WAGO

Foto: GESAB

WE WERKEN AL MEER DAN VIJF JAAR SAMEN MET WAGO EN ZIJN VOLLEDIG TEVREDEN OVER HUN PRODUCTEN.

Johan Svenberg, Business-Unit-Manager bij GESAB

Wat maakt stikstofoxiden zo gevaarlijk?

Gezondheids risico's

Stikstofdioxideconcentraties die in het milieu voorkomen, vormen een bijzonder gevaar voor astmapatiënten, omdat de verbindingen bronchiale vernauwingen kunnen veroorzaken die worden versterkt door onder meer allergenen.

Effecten op ecosystemen

Stikstofoxiden, vooral stikstofdioxide, kunnen planten beschadigen, waardoor de bladeren geel worden (necrose) en ook vroegtijdige veroudering en groeiachterstand veroorzaken. Bovendien bindt stikstofdioxide zich met water om zure regen te vormen, wat bijdraagt aan overbemesting en verzuring van bodems en watermassa's.