Швейцарские фильтры сократят вредные выбросы торговых судов

С 1 января 2020 года международное судоходство обязано соблюдать более строгие предельные нормы по выбросам в атмосферу оксидов серы. Keystone / Mark Lennihan

Крупные круизные и грузовые суда очень сильно «коптят небо». Швейцарская компания Daphne Technology разработала фильтр для резкого сокращения вредных выбросов, возникающих в результате сжигания корабельного топлива.

«До недавнего времени выбросы, генерируемые судами международного морского торгового судоходства, привлекали к себе мало внимания, просто потому что лайнеры, танкеры и сухогрузы, уходя в рейс, элементарно не были видны большинству людей. И именно поэтому сейчас судоходная двигательная техника значительно отстает от автомобильной промышленности в плане чистоты и экологичности», — говорит Марио Мичан (Mario Michan), директор компании Daphne Technology.Внешняя ссылка

Большой круизный корабль или торговый сухогруз потребляет от 150 до 300 тонн топлива в сутки. Речь идет при этом о так называемом флотском мазуте — тяжёлом остаточном топливе, используемом в судовых энергетических установках. В отличие от топочного мазута, флотский имеет более низкую степень вязкости, температуру застывания, зольность и калорийность.

Флотские мазуты получают смешением остаточных нефтепродуктов (мазут, гудрон, тяжёлые газойли вторичных процессов) и дизельных фракций, как прямогонных, так и вторичного происхождения. Такой мазут может сжигаться в судовых котельных, использоваться как моторное топливо для мало-среднеоборотных дизелей и как топливо для газотурбинных установок. Это, как можно заметить, очень грязный вид топлива, который при сжигании генерирует большое количество вредных веществ.

Марио Мичан (Mario Michan), основатель Daphne Technology, старт-ап-компании из кантона Во. swissinfo.ch

Кроме того, при его сгорании образуются высокотоксичные и канцерогенные пары, содержащие, в частности, окиси серы и азота, метан и мелкую пыль. Согласно исследованию Швейцарской ассоциации транспорта и окружающей среды (VCS Verkehrs-Club der SchweizВнешняя ссылка), полсотни круизных судов выбрасывают в десять раз больше окиси серы, чем все 260 миллионов автомобилей, передвигающиеся сейчас по дорогам Европы.

Серьезный ущерб здоровью и окружающей среде

В течение длительного времени судоходные компании извлекали для себя довольно значительную выгоду, обусловленную «беззубыми» международными стандартами, но сейчас для судоходной отрасли настала пора наверстать упущенное и значительно сократить свои вредные выбросы. Напомним, что после заключения Парижского климатического соглашения 170 стран — членов Международной морской организации (International Maritime Organization IMOВнешняя ссылка) согласились сократить вдвое свои выбросы CO2 за период до 2050 года.

Кроме того, по инициативе Европейского союза ИМО приняла решение сократить свои выбросы оксида серы уже с 1 января 2020 года. Судам, не оборудованным необходимыми фильтрами, будет разрешено сжигать в международных водах исключительно топливо с максимальным содержанием серы не более 0,5%. До сих пор этот лимит находился на уровне в 3,5%. В портах и в зонах особого контроля за выбросами, таких как Балтийское или Северное море, разрешается использовать топливо с содержанием серы на уровне не более 0,1%, что все равно ровно в сто раз больше, чем разрешенные предельные показатели по сере для автомобильного топлива (0,001%).

«Благодаря очень сильным смазочным свойствам сера очень полезна для обеспечения надлежащей работы судовых двигательных установок. Но при сгорании образуется газ, который очень опасен для здоровья человека и окружающей среды. Окись серы, выбрасываемая в атмосферу, также является основной причиной кислотных дождей и оказывает коррозионное воздействие на корпуса зданий, фабрик и на оборудование», — объясняет Марио Мичан. По результатам исследования, представленного ИМО, ожидается, что новые международные предельные показатели по корабельному топливу позволят заметно снизить число легочных и сердечно-сосудистых заболеваний, вызываемых конкретно оксидом серы. Это позволит также сократить смертность в мире более чем на 100 000 человек в год.

Долговременное решение

«С помощью нашего фильтра, созданного на основе нанотехнологий, мы можем сократить выбросы оксидов серы на 99% и оксидов азота на 85%», — уверенно говорит глава компании Daphne Technology. Фильтр устроен на принципе смешивания продуктов сгорания флотского мазута с паром. Смесь нагревают до температуры не более 250 градусов Цельсия и затем подают в реактор. Возникает химическая реакция, ведущая к разрушению молекул продуктов сгорания топлива. Так, получаемый затем аммиак может использоваться для образования инертных соединений, которые, в свою очередь, могут быть повторно использованы различными способами, в том числе в качестве удобрения.

Компания Daphne Technology тестирует способность разработанных ею фильтров улавливать вредные выбросы, образующиеся при сжигании корабельного топлива. swissinfo.ch

Разработан этот принцип был командой специалистов в области инженерии, физики, химии и электроники. Работы ведутся в лаборатории в городе Сен-Сюльпис (Saint-Sulpice) под Лозанной. Еще трое сотрудников лаборатории проводят стендовые испытания новой технологии на базе реального судового двигателя в Гетеборге (Швеция). К лету 2020 года швейцарский фильтр должен быть установлен на судне, которое выйдет в испытательный рейс в Балтийское или Средиземное море.

В случае успеха разработка компании Daphne Technology станет важным шагом на пути к реальному сокращению судовых выбросов, что поможет морской логистической индустрии быстрее адаптироваться к новым стандартам IMO. Все применяемые до сих пор инженерные решения оказались неудовлетворительными как с экологической, так и с экономической точки зрения.

Карьера в открытом море

«С одной стороны, многие судовладельцы уже перешли на более легкое топливо с более низким содержанием серы, однако его производство на НПЗ все равно оказывает негативное влияние на окружающую среду, особенно в плане выбросов CO2, — объясняет М. Мичан. — Кроме того, это топливо намного дороже и может быть использовано только при условии добавления в него смазочных добавок, заменяющих серу. Другие компании предпочитают устанавливать так называемые „мокрые скрубберыВнешняя ссылка“, которые используют для очистки выхлопов от продуктов сгорания топлива морскую воду. Но ведь потом загрязненная вода возвращается в море или же находится в замкнутом технологическом цикле, что требует от судов резервировать под такие установки много места, а это приводит к снижению рентабельности перевозок и к их более высокой стоимости».

Основатель компании Daphne Technology имеет многолетний опыт и глубокие познания в области морской энергетической и логистической промышленности. Выросший в городе Картахена, Колумбия, он провел около десяти лет в море — сначала на колумбийском ВМС, потом на судах торгового флота. После изучения инженерного дела в Ванкувере, Канада, он около десяти лет назад он приехал в центр ЦЕРН в Женеве, где и реализовал свою идею, которую он разработал в Швейцарском федеральном технологическом институте в Лозанне (EPFL), благодаря специальному гранту кантона Во.

«В течение всех тех лет, что я провел на судах в море, я всегда интересовался экологическими проблемами, вызванными с судоходством». В качестве третьего офицера на корабле, я, в частности, отвечал за соблюдение положений Международной конвенции по предотвращению загрязнения с судов (International Convention for the Prevention of Pollution from Ships, MARPOL 73/78Внешняя ссылка), документа, предусматривающего комплекс мер по предотвращению эксплуатационного и трансграничного загрязнения моря судами с нефтью, жидкими веществами в больших количествах, вредными веществами в упаковке, сточными водами. В конце своей морской карьеры я работал на судне, которое участвовало в борьбе с разливами нефти в океанах».

Международное финансирование

Но откуда у него возникла идея осуществить морской проект в стране, не имеющей выхода к морю? «Это может прозвучать странно, но именно здесь я нашел идеальную почву для реализации этого новшества. Здесь есть отличные специалисты и прекрасные университеты, позволяющие проводить высокотехнологичные исследования. Тут создана вообще благоприятная среда для создания инновационных стартапов».

Компания Daphne Technology, основанная в 2017 году, уже получила финансирование в размере 2,5 млн. швейцарских франков от ЕС и 5 млн. швейцарских франков от различных международных инвесторов — в их число входят нефтяная компания Saudi Aramco и бельгийский Innovation Fund, который поддерживает проекты в области химических наук и биотехнологий. По словам М. Мичана, разработанный им фильтр мог быть использован примерно на двух третях от 55 000 крупнотоннажных торговых судов, находящихся в эксплуатации по всему миру.

«Моя жизнь всегда была очень тесно связана с морем. Для меня было бы большим удовлетворением внести свой вклад в уменьшение степени вредного воздействия морского судоходства на окружающую среду. Сегодня этот сектор часто подвергается критике, но мы не должны забывать, что он играет очень важную роль, поскольку на него приходится 90% от всего объема международной торговли».