Future needs for ship emission abatement and technical measures

• Autorzy: Antes T. , Szudyga M. , Śliwiński Ł. , Jaworek A. , Krupa A. , Balachandran W. , Di Natale F. , Gregory D. , Jackson M.

Warianty tytułu

PL

Przyszłe potrzeby ograniczania emisji ze statków i techniczne środki ich realizacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The International Maritime Organization (IMO) has revised air pollution regulations in MARPOL Annex VI. In 2012 Emission Control Areas (ECA) will limit fuel sulphur content to 1% and from 2015 to 0.1%). NOx emissions based on ships engine speed are also reduced for new vessels (2012 & 2016). Facing this legislation, ship owners have the alternative either to operate ships with costly low-sulphur fuels, or to keep using HFO but together with a gas cleaning equipment at the ship stack in order to reduce the rejected amount of SO2 gas in the atmosphere. To achieve this requirement, research and development organizations came out with proposing a solution that uses a device for cleaning exhaust gas of marine diesel engines. The paper presents a short communication about the DEECON project, which aim is to create a novel on-board after-treatment unit more advanced than any currently available. Each sub-unit of the system will be optimized to remove a specific primary pollutant. In particular, the technology within the DEECON system is based on novel or improved abatement techniques for reducing SOx, NOx, Particulate Matter (PM), CO and Volatile Organic Compounds (VOC). Some of these technologies are completely new for the maritime sector and they will represent a breakthrough in the reduction of the atmospheric emissions of ships, moving forward the performance of exhaust gas cleaning systems and fostering and anticipating the adoption of future and tighter regulatory requirements. In addition, an after-treatment strategy enables the possible adoption of alternative fuels, which often have their own emissions characteristics.

PL

Na właścicieli statków i przewoźników morskich spadł obowiązek redukcji zanieczyszczeń pochodzących z ich działalności. Aby spełnić rygorystyczne wytyczne: dyrektyw Wspólnoty europejskiej, międzynarodowej organizacji morskiej (aneks VI, konwencji) MARPOL oraz praw wewnętrznych innych państw należałoby, w obszarach kontroli emisji, używać jako paliwa oleju napędowego o zmniejszonej zawartości siarki. Obszar kontroli emisji jest to obszar obejmujący Morze Bałtyckie, Morze Północne wraz z jego podejściami pod Kanał La-Manche oraz obszar wokół USA. Ze względu na wysokie ceny paliwa niskosiarkowego, duże koszty ewentualnych zmian technicznych przejścia na paliwo o niższej zawartości siarki spowoduje kilkakrotne zwiększenie opłat i zmniejszy atrakcyjność transportu morskiego. Naprzeciw tym wymaganiom wyszły jednostki badawczo rozwojowe, proponując rozwiązania polegające na zastosowaniu nowych, bardziej skutecznych urządzeń do końcowego oczyszczania spalin z okrętowych silników diesla. Artykuł jest komunikatem projektu o akronimie DEECON, którego głównym celem jest opracowanie innowacyjnego pokładowego urządzenia do oczyszczania spalin z okrętowych silników diesla składającego się z różnych modułów. Urządzenie to będzie optymalizowane w celu usunięcia najważniejszych zanieczyszczeń tj. SOx, NOx, PM, Lotnych Związków Organicznych (VOC) oraz tlenku węgla (CO). Niektóre z tych technologii są całkowicie nowe w przemyśle morskim i stanowią przełom w redukcji emisji zanieczyszczeń do atmosfery. Ponadto, takie rozwiązanie jest uniwersalne, umożliwia zastosowanie alternatywnych paliw do zasilania silników okrętowych, które często mają własne cechy emisji.

Słowa kluczowe

EN

diesel engine; exhaust gas; diesel particulate matter; electrostatic scrubber; emission control

PL

silnik Diesla; gaz wylotowy; ograniczenie emisji

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Transport Problems
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 8, z. 3
• Strony: 101--107
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Antes T.

• Rafako S.A, Research and Development Office, ESP Division Górnośląska 3A, Pszczyna, Poland

autor

Szudyga M.

• Rafako S.A, Research and Development Office, ESP Division Górnośląska 3A, Pszczyna, Poland

autor

Śliwiński Ł.

• Rafako S.A, Research and Development Office, ESP Division Górnośląska 3A, Pszczyna, Poland

autor

Jaworek A.

• Institute of Fluid-Flow Machinery (PAS), Electrohydrodynamics Department Fiszera 14, Gdańsk 80-231 Poland

autor

Krupa A.

• Institute of Fluid-Flow Machinery (PAS), Electrohydrodynamics Department Fiszera 14, Gdańsk 80-231 Poland

autor

Balachandran W.

• Brunel University, Department of Electronic and Computer Engineering Kingston Lane Uxbridge Middlesex UB8 3PH, United Kingdom

autor

Di Natale F.

• University of Naples Federico II, Department of Chemical Engineering P.le Tecchio, 80, Naples 80125, Italy

autor

Gregory D.

• Sustainable Maritime Solutions LTD 8 The Island Wraysbury STAINES Middlesex TW19 5AS, United Kingdom

autor

Jackson M.

• iXscient Ltd 76 Popes Grove, Twickenham, Middlesex, TW1 4JX, United Kingdom

Bibliografia

• 1. Neef, D. The Development of a Global Maritime Emissions Inventory Using Electronic Monitoring and Reporting Techniques. In: 18th Annual International Emission Inventory Conference “Comprehensive Inventories - Leveraging Technology and Resources”. Baltimore. Maryland. 2009.
• 2. Gregory, D. EGCSA Handbook. UK: Sustainable Maritime Solutions. 2010.
• 3. Exhaust Gas Cleaning Systems. Seawater Scrubbing Technology. Norway: Hamworthy Krystallon Ltd.
• 4. MARPOL 73/78 Annex VI. Regulations for the Prevention of Air Pollution from Ships.
• 5. Natale, F.Di &, Erto, A. & Lancia, D. & Musmarra, D. A descriptive model for metallic ions adsorption from aqueous solutions onto activated carbons. Journal of Hazardous Materials. 2009. Vol. 169 (1-3). P. 360-369.
• 6. Jaworek, A. & Balachandran, W. & Lackowski, M. & Kulon, J. & Krupa, A. Multi-nozzle electrospray system for gas cleaning processes. J. Electrostat. 2006. Vol. 64 (3-4). P. 194-202.
• 7. Balachandran, W. & Jaworek, A. & Krupa, A. & Kulon, J. & Lackowski, M. Efficiency of smoke removal by charged water droplets. J. Electrostat. 2003. Vol. 58 (3-4). P. 209-220.
• 8. Carotenuto, C & Natale, F.Di & Lancia, M. Wet electrostatic scrubbers for the abatement of submicronic particulate. Chemical Engineering Journal. 2010. Vol. 165 (1). P. 35-45.
• 9. Chmielewski, A.G. & Licki, J. Electron beam flue gas treatment process for purification of exhaust gases with high SO2 concentrations. Nukleonika. 2008. Vol. 53 (Suppl. 2). P. 61-66.
• 10. Chmielewski, A.G. & Licki, J. & Pawelec, A. & Tymiński, B. & Zimek, Z. Operational experience of the industrial plant for electron beam flue gas treatment. Radiat. Phys. Chem. 2004. Vol. 71 (1/2). P. 441-444.
• 11. Jaworek, A. & Krupa, A. & Czech, T. Decomposition of NO2 in Oxygen-Free NO2:N2 Gas Mixture by Back-Corona Generated Plasma. Contrib. Plasma Phys. 1996. Vol. 36 (5). P. 619-629.
• 12. Ighigeanu, D. & Martin, D. & Zissulescu, E. & Macarie, R. & Oproiu, C. & Cristea, E. & Iovu, H. & Calinescu, I & Iacob, N. SO2 and NOx removal by electron beam and electrical discharge induced non-thermal plasmas. Vacuum. 2005. Vol. 77. P. 493-500.
• 13. Miessner, H. &. Francke, K.P. & Rudolph, R. & Hammer, Th. NOx removal in excess oxygen by plasma enhanced selective catalytic reduction. Catalysis Today. 2002. Vol. 75. P. 325-330.
• 14. California Code of Regulations (CCR). Section 93118.2. Title 17.
• 15. Technical Meeting on the use of 0.1% Sulphur Content Marine Fuel at Berth under Directive 2005/33/EC. IACS. EMSA. 2009.
• 16. Emission Standards. IMO Marine Engine Regulations. Available at: http://www.dieselnet.com/standards/inter/imo.php