Lager strøm av skipsavfall

Forbrenningsovnene ombord på skip er hittil uutnyttede kilder til strøm. Men det finnes metoder for å trekke kraften ut av dem.

Publisert
Mange data er hentet fra Ugland-skipet  MV ”Rosita”. (Foto: Ugland)
Mange data er hentet fra Ugland-skipet MV ”Rosita”. (Foto: Ugland)

Nærings-ph.d.: Doktorgrad i bedriften

I Agder er det nå seks nærings ph.d.-er – næringslivsansatte som tar doktorgraden sin på problemstillinger direkte knyttet til en bedrift. De er:

  • Nils R. Kristensen fra TeamTec i Tvedestrand (miljøteknologi)
  • Soffi Westin fra Aker Maritime Hydraulics i Kristiansand (informasjonssystemer)
  • Lars Petter Skarnes fra Multimedicus i Arendal (samfunnsmedisin)
  • Espen Hvidsten ved Elkem Solar i Kristiansand (materialteknologi)
  • Torfinn Håland ved GE Healthcare i Lindesnes(organisk kjemi)
  • Kristin Husebø Hestnes ved North Cape Minerals i Lillesand (materialteknologi)

 

Selve ordningen ble etablert av Norges forskningsråd i 2008. Hensikten er å sikre forskerrekrutteringen i næringslivet gjennom å hjelpe bedrifter til å finansiere næringsrettet langsiktig forskning med samme vitenskapelige kvalitetsnivå som gjelder på ordinær doktorgradsutdanning.

 

Ved å installere en termoelektrisk generator kan en nå hente ut strøm fra ovnene, og på den måten gjenvinne energien fra dem.

Næringsstipendiat Nils R. Kristiansen, ved den marine industri- og maskinprodusenten TeamTec i Tvedestrand, har sett på hvilke andre energikilder enn skipsmotorene, som kan ha et miljø- og forretningsmessig potensial for energigjenvinning i form av strøm.

– Bak det hele er et ønske om å redusere dieselforbruket til generatorene, som i dag skaffer strøm om bord på skipene. Enhver reduksjon her vil gi en miljøgevinst, sier han.

De fleste skip har en forbrenningsovn, som de bruker til avfallsforbrenning, inkludert oljeavfall. Her er temperaturene så høye at det er mulig å installere en energigjenvinner; en termoelektrisk generator, og på den måten hente ut strøm.

Strømkilder om bord

Skip er fremdeles den mest effektive transportmetoden i verden, selv etter at en har tatt miljøaspektet i betraktning. Mer enn 80 prosent av all varetransport i verden foregår via skip.

Lasteskip generer også store mengder varme fra motorene. Overskuddsvarme herfra tas i stor grad ut som termisk energi, og dekker de fleste av skipenes øvrige energibehov.

Med unntak av store turbinbaserte systemer, som kun brukes på de største skipene i dag, er det lite av overskuddsvarmen som omdannes til strøm. Dette dekkes i de fleste tilfeller av egne dieselgeneratorer.

- Denne lille brikken lager strøm ved hjelp av temperaturforskjeller. Jo flere brikker en setter sammen, jo mer strøm lages, forteller Nils R. Kristiansen. (Foto: Jan Arve Olsen)
- Denne lille brikken lager strøm ved hjelp av temperaturforskjeller. Jo flere brikker en setter sammen, jo mer strøm lages, forteller Nils R. Kristiansen. (Foto: Jan Arve Olsen)

– Mitt fokus har derfor vært å se om det er mulig å ta i bruk termoelektiske generatorer på steder som generer overskuddsvarme, for på den måten å få strøm uten å bruke dieselgeneratorene – eller i alle fall redusere bruken av dem, forklarer Kristiansen.

Dataene har Kristiansen hentet fra lasteskipet MV ”Rosita” på 52 000 dødvekttonn til Ugland Marine Services. Dataene er så bearbeidet ved hjelp av en egenutviklet testbenk som står på Universitetet i Agders campus i Grimstad.

Forbrenningsovn godt egnet

Kristiansen har vurdert strømpotensialet fra nærmere ti varmekilder om bord på MV ”Rosita”. Blant dem eksosvarme, kjølevarme, vanndamp og smøreoljevarme – og forbrenningsovnene.

– Det finnes varmekilder, særlig knyttet til eksosvarmen, som har mer energi enn forbrenningsovnene.

– Men disse varmekildene vil gi en lavere effektivitet og kreve mer komplekse system for strømgenerering. De er med andre ord mindre lønnsomme vurdert ut fra pris per kWh, sier Kristensen.

Referanse:

Kristensen & Nielsen: Potential for Usage of Thermoelectric Generators on Ships, Journal of Electronic Materials. 2010, Volume 39, Issue 9, Pages 1746-1749, doi: 10.1007/s11664-010-1189-1.

Bakgrunn:

Forskningsarbeidet til Nils R. Kristiansen foregår i et samarbeid mellom Universitetet i Agder, Universitetet i Aalborg, Norges forskningsråd og den marine industri- og maskinfabrikken TeamTec i Tvedestrand, hvor Kristiansen arbeidet som sivilingeniør før han begynte på doktorgradarbeidet sitt. I tillegg stiller Ugland-rederiet data fra skipet MV ”Rosita” til disposisjon.