Ny røggas-sensor kan dokumentere skibes udledning af sodpartikler

Sammen har Green Instruments A/S, Teknologisk Institut og en række maritime interessenter udviklet en røggas-sensor til at måle udledningen af sodpartikler fra skibe i realtid. Sensoren kan blive et vigtigt dokumentationsværktøj for skibsfarten, der har kurs mod skrappere regler for, hvor meget de må udlede. Sensorens evne til realtidsmonitorering ombord på skibe kan give indsigt i effekten af emissionsbegrænsende tiltag, herunder nye brændstoffer.

Reducere black carbon fra skibe
Indenfor skibsfarten regnes udledning af sodpartikler – også kaldet black carbon – for at være den næststørste kilde til global opvarmning efter CO2-udledning.

- Problematikken har et stort internationalt fokus, ikke mindst i Arktis, og det forventes, at Den Internationale Maritime Organisation (IMO) under FN vil indføre regulering af skibsfartens black carbon-udledning i løbet af de kommende år. Her vil måleteknik til black carbon komme til at spille en væsentlig rolle. Med målinger og data undgår organisationerne at navigere i blinde og kan derfor træffe mere kvalificerede beslutninger, siger sektionsleder Morten Køcks, Teknologisk Institut.

Projektpartnerne i det MUDP-støttede projekt Black carbon sensor til kontinuerlig måling på skibe satte sig derfor for at udvikle en sensor, som måler udledningen i realtid og er designet til brug på skibe.

Succesfulde målinger i realtid
Omfattende testkampagner i både laboratorier og i maritime miljøer blev gennemført for at teste den nyudviklede sensor. Målemetoden Extinction-Minus-Scattering (EMS) blev efter en større teknologianalyse udvalgt og undervejs dokumenteret som et effektivt alternativ til traditionelle målemetoder. Fordelene ved EMS-metoden er bl.a. muligheden for at lave realtidsmålinger direkte i skorstenen, metodens sporbarhed og de lavere omkostninger, hvilket imødegår udfordringer ved eksisterende metoder til overvågning af emissioner.

- EMS-metoden, som vi sammen med Teknologisk Institut løbende validerer gennem omfattende test, har potentialet til at give shippingindustrien et realtids-, præcist og omkostningseffektivt værktøj til overvågning af udledninger. Det kan markere et betydeligt spring inden for miljøansvar, idet det giver større mulighed for mere bæredygtig drift, siger Peter Mariager, CTO i Green Instruments.

Vision for fremtidig sensorudvikling
Black carbon-partikler er en delmængde af de små, luftbårne partikler og dråber af forskellige materialer i luften, også kaldet det partikulære materiale (PM - Particulate Matter). PM har betydelige sundhedsskadelige konsekvenser for mennesker i form af fine partikler, der optages i luftvejene.

Green Instruments og Teknologisk Institut undersøger nu i et nyt MUDP-støttet projektmulighederne for at udvide sensorens evner til, udover black carbon, også at kunne dokumentere generelle emissioner af PM.

Der er et stort behov i markedet for dokumentation af virkningen af rensningsteknologi og nye brændstoffer på PM-emissioner.

- Vores mål i projektet er at udvikle en banebrydende in-situ-løsning til realtidsmåling af både black carbon- og PM-emissioner i skibsrøg, siger Morten Køcks fra Teknologisk Institut.

Teknologien kan give et dybere indblik i de partikulære emissioner og dokumentere effekt af forskellige tiltag ombord samt nye brændstoftyper. Det muliggør så også emissionsopgørelser og rapportering af udledningerne, hvilket forventeligt vil blive et krav i fremtiden for at kunne dokumentere klima- og miljøaftryk.

Projektet Black carbon sensor til kontinuerlig måling på skibe støttes af Miljøministeriets Miljøteknologisk Udviklings- og Demonstrationsprogram (MUDP). Det er et samarbejdsprojekt mellem Green Instruments, DFDS, MOL Chemical Tankers, Danske Rederier, Danske Maritime og Teknologisk Institut.

Fakta om black carbon:
Black carbon dannes ved ufuldstændig forbrænding i fx motorer og ved afbrænding af biomasse. Næst efter CO2 vurderes black carbon at være det parameter, der i forhold til skibsemissioner påvirker den globale opvarmning mest. Særligt i de arktiske egne har black carbon en væsentlig indflydelse på de accelererende klimaforandringer. Black carbon, der lægger sig på sne og is, mindsker refleksionen af solens stråler, optager varme, og bidrager dermed til den globale opvarmning og afsmeltning af polerne.

FN’s klimapanel IPCC har i 2018 anbefalet en reduktion af de globale black carbon-udledninger på minimum 35 procent (2010 til 2050) for at kunne nå målet om en maksimal global temperaturstigning på 1,5°C. Da black carbon har en relativt kort levetid i atmosfæren (cirka to uger), regnes tiltag, der kan reducere udledningen af black carbon, for at være en effektiv metode til at begrænse klimaforandringer på kort sigt.