Fartygens luftföroreningar ska stoppas

Från årsskiftet gäller strängare regler för giftiga utsläpp från båttrafiken i svenska hamnar. ”Det nya regelverket sätter press på rederierna och det kostar pengar att ställa om. Vår nya reningsteknik kan lösa problemen”, säger Christophe Duwig, här tillsammans med forskarkollegan Klas Engvall, KTH-professor i kemiteknik. (Foto: Håkan Lindgren)
Publicerad 2020-01-22

Nu tar KTH-forskare fram teknik som renar fartygens utsläpp från gifter som svavel och kväveoxid.
– De här båtarna trafikerar ju hamnarna och släpper ut tunga gifter i luften mitt inne i städerna, säger Christophe Duwig, KTH-forskare inom teknikvetenskap.

Sedan den 1 januari 2020 gäller nya utsläppsregler (IMO 2020), med striktare svavelgräns för marina bränslen i 170 länder.

Trafiken på vägar och i luften är sedan länge strängt reglerad gällande farliga utsläpp. Men eftersom båttransporter sker på internationella vatten, utan tydliga avgränsningar, har det tagit lång tid att få fram ett gemensamt regelverk för fartygens utsläpp.

Gränsen för svavel har nu sänkts från 3,5 till 0,5 procent, vilket beräknas förhindra hundratusentals alltför tidiga dödsfall – årligen.

– De stora fartygen använder HFO, Heavy Fuel Oil, som är ett smutsigt, svavelrikt och billigt bränsle. Det vanligaste drivmedlet till transportbåtar är så trögflytande att det måste värmas upp före användning, berättar Christophe Duwig.

Christophe Duwig och forskarkollegan Klas Engvall, KTH-professor i kemiteknik.

Hans forskarteam på KTH arbetar med en reningsprocess av båtbränsle som binder svavel till partiklar från gas. Restprodukten kan användas som gödsel – den är ”stabil och kompakt och kan förvaras rent och riskfritt på skeppen”, förklarar han.

Renar luft mer effektivt än filter

– Helst vill vi inte att billigt bränsle används alls, men vi måste vara realistiska: ett skepp har en livslängd på 40 år. Omställningen till nya drivmedel genomförs successivt, och under tiden måste vi hitta lösningar.

Genom den internationella konventionen MARPOL:s  strängare utsläppsregler för båttrafik tvingas nu rederierna att installera rökgas-filter på fartygen, för att minska svaveloxidutsläppen.

– Den metoden är inte tillräckligt effektiv i längden. Vår nya lösning ska ta hand om utsläpp av svavel och kväveoxid samtidigt – inga filter eller teknik klarar att göra det i dagsläget, fastslår Christophe Duwig.

Såhär går reningsmetoden till:

  • Den grundläggande principen är att omvandla skadliga gasmolekyler till partiklar.
  • Föroreningarna består av flyktiga organiska föreningar; ammoniumnitrat från kväveoxider och ammoniumsulfat från svaveloxider.
  • Ammoniumnitrat och -sulfat är fast salt som kan tas bort genom filtrering eller centrifugering.
  • Det fasta saltet kan därefter användas som gödsel inom exempelvis jordbruk.
  • De kemiska reaktioner som möjliggör processen är oxidation med ozon och nitratbildning genom en syra/ammoniakreaktion.
  • Ett nytt koncept för kontrollerad blandning av ozon i avgaserna ska analyseras under väl kontrollerade förhållanden och blandningshastighet.
Christophe Duwig, KTH-forskare tillika vice föreståndare för KTH:s Energiplattform driver även projektet C3Air, som samlar forskare i Stockholmsområdet kring ämnet luftrening, i samarbete med Stockholms universitet, IVL och SLB.

– Vi har kommit långt i våra simuleringar och nu ska vi bygga anläggningar för labbtester. Vi har tillräcklig kunskap för att ta nästa steg, säger Christophe Duwig.

Hur ser forskningsprojektets tidplan ut?
– Om fem år kan vi göra en pilotinstallation i mindre skala på fartyg, för att binda svaveloxid. Om tio år räknar vi med att kunna installera en stor prototyp för rening av både svavel och kväve.

I forskargruppen ingår även Lars Pettersson på KTH:s Kemiteknik och Marc Sacie, doktorand på institutionen Teknik Mekanik.

Katarina Ahlfort
Foto: Håkan Lindgren

Innehållsansvarig:press@kth.se
Tillhör: Forskning
Senast ändrad: 2020-01-22