SOLUTION 01 / Environmental Load Reducing

De scheepsmotor met een schonere uitstoot en meer vermogen kan zowel gebruikt worden met diesel als aardgas.

Afdeling Large Power Products Management, Power Solution Business
Vanuit het oogpunt van wereldwijde milieubescherming zijn de emissievoorschriften in de maritieme industrie strenger geworden, en is het terugdringen van milieuverontreinigende stoffen zoals NOx en SOx een uitdaging geworden. Om de impact op het milieu te verminderen, heeft Yanmar een Dual Fuel motor ontwikkeld die kan omschakelen tussen diesel en aardgas (LNG). Er worden steeds meer Dual Fuel motoren geïnstalleerd op sleepboten en andere vaartuigen.

ISSUE

Motoren die rekening houden met het wereldwijde milieu en werken met een hoge economische efficiëntie

Grote schepen die in de zeeën over de hele wereld opereren, zijn uitgerust met motoren met een hoog vermogen. Een probleem waarmee onze wereld vandaag wordt geconfronteerd, zijn de luchtverontreinigende stoffen die vrijkomen bij de uitstoot van die grote motoren. De laatste jaren staat het gebruik van aardgas in de belangstelling. Vloeibaar aardgas (LNG) is milieuvriendelijk en kan broeikasgassen verminderen. Daarom is Yanmar begonnen met de ontwikkeling van de Dual Fuel motor die flexibel gebruik kan maken van zowel LNG als dieselbrandstof om te profiteren van de milieuvriendelijkere uitstoot en de ruimere beschikbaarheid. We hebben onszelf een moeilijk doel opgelegd om een nieuwe motor te ontwikkelen die voldoet aan de voorschriften van Tier 3 NOx (IMO3) en SOx van de International Marine Organization (IMO) voor alle zeegebieden op basis van een betrouwbaar model dat verbeteringen in de levenscycluswaarde (LCV) voor klanten kan bewerkstelligen.

Met ingang van 1 januari 2016, vereist de IMO dat de regelgeving van Tier 3 (IMO3) wordt gehanteerd als de norm voor emissiebeheersing van NOx. IMO3 om 80% lagere emissies te reguleren dan de primaire regelgeving, wordt toegepast binnen een aangewezen zeegebied genaamd NOx Emission Control Area (N-ECA). De kusten van de Verenigde Staten en Canada, het Caribisch gebied van de Verenigde Staten, de Noordzee en de Baltische Zee zijn al gereguleerd voor SOx, terwijl de kusten van de Verenigde Staten en Canada al zijn gereguleerd voor NOx. De Noordzee en de Oostzee zijn vanaf 1 januari 2021 onderworpen aan regelgeving.

SOLUTION

Veilig en betrouwbaar varen met technologie van Yanmar

Yanmar ontwikkelde de Dual Fuel motor met uiterst nauwkeurige technologie voor de luchtstroomregeling. De optimale verbrandingstoestand wordt te allen tijde gehandhaafd, waardoor de werking betrouwbaarder en stabieler wordt bij gebruik van zowel gas als diesel. Daarnaast is er een uniek controlesysteem om de veiligheid tijdens operaties overal ter wereld te waarborgen. Door de machines te multiplexen, hebben we veiligheid en redundantie bereikt die veilig varen mogelijk maakt met slechts één machine per as. Verder is de machine uitgerust met een eigen lucht-brandstofverhoudingsregeling en een klopdetectiesysteem. Zelfs bij gebruik van aardgasbrandstof met een laag methaangehalte, wat een abnormale verbranding (kloppen) tot gevolg kan hebben, wordt de cilinderdruk in realtime geanalyseerd. Met de hogesnelheidsregeling kan het kloppen worden voorkomen. De Dual Fuel motor is compatibel met aardgas uit de hele wereld en kan zonder vermogensbeperkingen worden gebruikt. Tijdens het varen kan worden overgeschakeld van diesel- op gasmodus, zelfs bij maximaal vermogen. In geval van nood schakelt de motor veilig en onmiddellijk over van gas- naar dieselmodus.

RESULT

Compatibel met strikte milieuvoorschriften

In de gasmodus van het model, 6EY26DF, bereikten we ongeveer 80% minder NOx (stikstofoxide), 25% minder CO2 en 99% minder SOx (zwaveloxide) en PM (zwevende deeltjes) in vergelijking met ons vorige model in dezelfde motorklasse, 6EY26W. Voldoen aan de Tier 3 IMO-standaard met behoud van de voordelen, zoals een hoog brandstofverbruik en vermogen, hebben we nieuwe technologieën gecreëerd die de wereldwijde problemen van het verminderen van de impact op het milieu en fluctuerende brandstofprijzen aanpakken. Yanmar is de drijvende kracht achter de evolutie van motoren en zal doorgaan met het diversifiëren van technologieën voor de volgende generatie.

INTERVIEWGeïnstalleerd op Ishin,
Mensen verbinden om een drijvende kracht achter het project te zijn

De sleepboot Ishin is sinds maart 2019 betrokken bij beveiligingswerkzaamheden voor grote vrachtschepen die de baai van Osaka en de binnenzee van Seto bevaren, en sleept boten de havens binnen en uit. De boot is de eerste sleepboot in Japan die vloeibaar aardgas als brandstof gebruikt en voldoet aan de normen van de IGF Code (*). De Dual Fuel motor van Yanmar, 6EY26DF, is geïnstalleerd als de belangrijkste voortstuwingsmotor van de "Ishin".

Een sleepboot en zijn functie kunnen de motor plotseling en zwaar belasten door het duwen en trekken van een veel groter en zwaarder schip of vrachtschip. Doi, de persoon die verantwoordelijk is voor het testen, blikt terug en zegt: "Yanmar heeft nooit gasmotoren voor de maritieme industrie geproduceerd, en de gasmodus is in het algemeen gevoelig voor schommelingen in belasting. Als eerste product dat werd opgeleverd, had ik het gevoel dat het project heel moeilijk zou worden". "Tijdens vergaderingen met de betrokken partners werd ons gevraagd of het wel goed was om door te gaan en er werd ons verteld dat ze geen sleepboot konden gebruiken als de sleepboot niet aan de normen voldeed. Zelfs na enkele onenigheden werkten we samen om aan de verwachtingen te voldoen en bleven we problemen oplossen", aldus Doi en Kubo, beide System Design Managers. Nishimura, die verantwoordelijk is voor het motorontwerp, zegt: "We hebben de veiligheidsaspecten grondig geëvalueerd, zodat de bemanning de gasmodus ook in alle vertrouwen kon gebruiken. Daarenboven hebben we ook de impact op het milieu geëvalueerd".

Bij de eerste afvaart, gingen zowel de leden van de service- als de ontwikkelingsafdeling aan boord van de sleepboot. Elke gezamenlijke partner prees dat het gevoel van eenheid zich opbouwde naarmate de boot meer en meer werd afgewerkt. Dat was pure vreugde en echt indrukwekkend werk. Het project is tot stand gekomen door de samenwerking van de klant en Yanmar.

*IGF-code: Internationale veiligheidscode voor schepen die gassen of andere brandstoffen met een laag vlampunt gebruiken, uitgegeven in 2017 om veiligheidseisen te specificeren.

*Informatie over de afdeling van april 2020.

SOLUTION 01 Other Solution Technology

Motor die voldoet aan Tier 4 en die zowel milieuvriendelijk als economisch efficiënt is

Emissievrij gebouw dat voldoet aan de milieunormen

Optimaliseer energiegebruikEnergienetwerksysteem

Hydrogen Fuel Cell System Towards a Carbon Neutral Society