„Plazmowa technologia usuwania tlenków azotu z gazów spalinowych."

Ze względu na wciąż rozwijający się transport morski, wykorzystujący ciężkie oleje Diesla do wytwarzania energii na statkach cargo, ilość emisji szkodliwych tlenków ze źródeł morskich ciągle rośnie. Międzynarodowa Organizacja Morska (IMO-International Maritime Organization) w ostatnich latach ustanowiła Strefy Kontroli Emisji (ECA-Emission Control Areas) o zaostrzonych przepisach dotyczących emisji SO2 i NOx, aby zapobiec rosnącemu zanieczyszczeniu środowiska. Takie Strefy istnieją już przy wybrzeżu USA, na Morzu Północnym czy Morzu Bałtyckim, a planowane jest również włączenie do ECA Morza Śródziemnego.

MAPA OBSZARÓW KONTROLI EMISJI

Grafika 1 – Mapa obszarów kontroli emisji. Źródło

Obecnie istniejące technologie służące do usuwania NOx i SO2 nie są przystosowane do zainstalowania na okrętach, lub ich instalacja jest kosztowna i trudna ze względu na ograniczone miejsce na okrętach i, co za tym idzie, niektóre ze statków, które nie są w stanie spełniać wymogów narzuconych przez IMO, nie mogą wpływać do wyznaczonych stref, co powoduje duże straty dla biznesu morskiego.Rozwiązaniem proponowanym przez IMO jest stosowanie odsiarczonych paliw, po spaleniu których nie powstaje dwutlenek siarki. Jednakże takie rozwiązanie jest bardzo kosztowne ze względu na wysokie koszty odsiarczonego paliwa. Jego cena jest wyższa nawet o $ 250 za tonę. Dla okrętu który zużywa ok 20 000 ton paliwa rocznie daje to kwotę w granicach 3-5 milionów dolarów. Dodatkowo, nie rozwiązuje to także problemu emisji NOx.

TABELA KAR SECA

Grafika 2 – Tabela kar na terenie SECAs przy Ameryce Północnej za nieprzestrzeganie zapisów dotyczących zawartości siarki w paliwach ( lub braku odsiarczania). Źródło

Przykład:
Jeżeli weźmiemy pod uwagę przekroczenie na poziomie $ 400 i spalanie około 50 ton paliwa dziennie daje nam to kwotę $ 20 000 dziennie ($ 400 · 50 ton = $ 20 000); w przyszłości kwota ta wzrośnie to prawie $ 40 000 na dzień ($ 750 · 50 ton = 37 500).

Nowa technologia, będąca przedmiotem projektu TANGO 2, polega na napromieniowaniu strumienia spalin wiązką elektronów pochodzących z akceleratora, co powoduje wzbudzenie, jonizację oraz dysocjację głównych składników mieszaniny. Jako następstwo wielu procesów fizykochemicznych w reaktorze powstają wolne rodniki, jony, atomy i wtórne elektrony, które prowadzą do utlenienia szkodliwych substancji. Metoda ta była z powodzeniem wdrażana do usuwania niskich stężeń zanieczyszczeń i uzyskiwane były wysokie efektywności usuwania NOx i SO₂.

W projekcie Tango 2 „Plazmowa technologia usuwania tlenków azotu z gazów spalinowych” rozwijana będzie metoda hybrydowa, łącząca wiązkę elektronów z metodami absorpcyjnymi. Zaletą tej technologii jest możliwość jednoczesnego usuwania zanieczyszczeń dzięki procesowi utlenienia za pomocą wiązki elektronów a następnie absorpcji zanieczyszczeń w skruberach wodnych. Uzyskane efektywności usuwania obu zanieczyszczeń w skali laboratoryjnej są bardzo wysokie i odpowiadają zaostrzeniom wprowadzonym w Strefach Kontroli Emisji. Oczekuje się, że technologia ta będzie konkurencyjna dla obecnie istniejących metod pozwalających na usuwanie tylko jednego z zanieczyszczeń.