Et mobilt sensorsystem fra Aalborg-virksomheden Nanonord har skabt så meget opmærksomhed i skibsbranchen, at den amerikanske kystvagt, US Coast Guard, har sendt repræsentanter til Danmark for at vurdere det teknologiske potentiale.

Nanonords NMR-spektroskopiske system analyserer skibets brændstofkvalitet for oliens sammensætning samt antallet af miljø- og sundhedsskadelige partikler i udstødningsgassen. Analysen sikrer mod maskinnedbrud, men vil også afsløre, hvis skibet forurener mere end tilladt.

»Både rederier og myndigheder skriger på teknologi, der hurtigt og effektivt kan dokumentere det enkelte skibs miljøbelastning og oliekvalitet,« siger Ole Jensen fra Nanonord.

»Når US Coast Guard har kontaktet os, er det, fordi de også øjner en fremtid, hvor de i samarbejde med skibene får mulighed for at udskrive en standardiseret miljørapport fra det enkelte skib, mens det sejler langs USA's kyster. Og det er præcis sådan et system, vi agter at sende på markedet,« siger han.

Laboratoriesystemet er i sommer blevet testet på DFDS-færgen Pearl of Scandinavia. Rederiet J. Lauritzen har gennem udviklingen været testpilot på projektet. J. Lauritzen har købt fire anlæg, men vil på længere sigt installere teknologien på samtlige tankskibe.

Økonomiske gevinster
Ifølge underdirektør i J. Lauritzen, Tommy Thomassen, er der økonomiske, driftsmæssige samt miljømæssige gevinster forbundet med teknologien.

»Hvad angår miljøgevinsterne, er det værdifuldt for os at få adgang til realtidstal for eksempelvis udstødsgassens indhold af kvælstofoxider (NOx) og dermed iagttage motorens forbrændingskvalitet,« siger Tommy Thomassen.

Analysesystemet er udviklet som et samarbejde mellem Nanonord og Inano, interdisciplinært nanoteknologisk center ved Aarhus Universitet. Det får økonomisk støtte fra Højteknologifonden.

Systemet er udviklet som et værktøj til rederierne til at måle kvaliteten af den såkaldte bunkerolie, som skibet fylder i brændstoftankene. Formålet med NMR-systemet er at reducere dyre nedbrud af skibenes fremdriftssystemer som følge af dårlig bunkerolie.

Men de fremtidige anvendelesmuligheder får Nanonord til at betragte deres nanoteknologiske analyseteknologi som et guldæg.

»Jeg kan undre mig over, at ingen andre hidtil har forsøgt at udvikle denne teknologi,« siger Ole Jensen.

»Det er jo indlysende, at flere og flere kystnære områder i verden vil blive omfattet af de samme krav, som for eksempel gælder i Øresund, hvor skibenes fuelolie maksimalt må indeholde halvanden procent svovl, og myndighederne vil blive stadigt mere restriktive i deres indsats for at kontrollere skibstrafikken.«

Det mobile laboratorium vil konstant holde øje med oliekvaliteten og for eksempelvis kystnære zoner vil rederiet med en måling af oliekvaliteten kunne dokumentere, at skibet overholder kravene.

Fingeraftryk af olien
I løbet af de kommende måneder afprøver Nanonord en udvidelse af det mobile laboratorium, så det ikke alene monitorerer oliekvaliteten, men også analyserer røggassen i skorstenen for CO2, NOx, CO og andre emissioner.

»Vi ser allerede nu, at rederierne ønsker at dokumentere CO2-udledningen i kg i forhold til for eksempel mængden af gods transporteret efter hver enkelt sejlads,« siger Ole Jensen.

Et andet fremtidsperspektiv handler om indsatsen mod olieforurening. For når det mobile laboratorium foretager en analyse på nanoniveau af skibets fuelolie, bliver der via NMR-teknologien på længere sigt også skabt et fingeraftryk af olien. I tilfælde af en olieforurening vil myndighederne kunne analysere olien og dermed relativt let identificere det skib med en oliekvalitet, hvor fingeraftrykket matcher med den olie, som er skyllet op på stranden.

»Det er naturligvis fremtidsmusik, i og med at skibsfarten endnu ikke er forpligtet til at kunne dokumentere sin oliekvalitet. Men det er hævet over enhver tvivl, at de mest fremsynede rederier allerede har erkendt, at de har en interesse i at kunne dokumentere disse ting,« siger Ole Jensen.

Satser på 12.000 skibe
Kvaliteten af bunkerolien bliver ringere og ringere, for raffinaderierne bliver stadig dygtigere til at udvinde benzin og diesel af råolien. Restproduktet – bunkerolien – er derfor mere end nogensinde af svingende kvalitet, og rederierne er opsat på at kontrollere kvaliteten af olien for at opretholde driftssikkerhed, økonomi og mindste miljøpåvirkning.

Af 30.000 oceangående skibe benytter de 12.000 en langsommelig metode, hvor man udtager en prøve under påfyldningen og sender den med posten til analyse på et laboratorium et sted i verden, og typisk modtager svar otte til ti dage senere – hvor olien for længst er brændt af i motoren.

Det er disse 12.000 skibe som Nanonord har i kikkerten. Dårlig oliekvalitet kan føre til dyre nedbrud af skibenes fremdriftssystemer.

»Der er hard-core økonomiske gevinster forbundet med det mobile laboratorium,« siger Tommy Thomassen fra J. Lauritzen.

»Skibenes driftsikkerhed og effektivitet øges ved bedre udnyttelse af smøre- og brændstofolier, fordi systemet giver mulighed for realtidsinformationer om oliernes sammensætning, indhold og renhedsgrader,« forklarer han.

Tommy Thomassen nævner, at maskineriets effektivitet og udnyttelsen af olier kan forbedres, eksempelvis ved at NMR-teknologien matcher cylinderoliens nøgletal bedre til fueloliens svovlindhold, hvilket reducerer partikler i udstødsgassen og dermed også opbygning af kokslag i eksempelvis turbolader. En tilsat turbolader giver nedsat effektivitet, som giver et stort økonomisk tab, når der er tale om store dieselmotorer.

»Hidtil har vi ikke haft mulighed for at udføre de nødvendige online-analyser,« siger Tommy Thomassen.

Snyder på vægten
Samtidig er det en kendt sag, at der nogle gange bliver snydt på vægten, når skibene tanker op på klodens mere eksotiske destinationer.

Et af de mest almindelige tricks er at fylde olien med trykluft, så den olie, der til sidst fylder skibets tanke, for to til tre procents vedkommende består af luft. Dette snyd opdages ikke i den prøve, som rederierne i dag sender til laboratorieanalyse med posten, for når analysen når frem til laboratoriet, er luftboblerne for længst forsvundet fra olien. Til gengæld vil det mobile laboratorium kunne identificere et forhøjet luftindhold i olien under selve tankningen.

Et andet trick består i, at leverandøren – når skibets personale har udtaget oliekvalitetstesten – åbner for "vandhanen" og mod slutningen af påfyldningen sender adskillige ton saltvand ned i tankene. Dette sender motorens såkaldte "purifier" på faretruende overarbejde og kan i værste fald resultere i nedbrud. Også det vil blive opdaget med det mobile laboratorium.

»Alle ved, at dette snyd foregår rundt omkring i verden, men ingen har for alvor kunnet gøre noget. Der er samtidig masser af juridiske tvister mellem olieleverandør og rederi, som må ende med et forlig, fordi rederiet ikke kan bevise snyderiet,« siger Ole Jensen.