エンジンメーカーはグリーン移行に向けて準備を整える

Jun 22, 2023

2022 年 12 月 19 日午後 1 時 43 分、The Maritime Executive が公開

海事業界の他の誰よりも、エンジン OEM は化石燃料のない将来に備える必要があり、将来性があり、すぐに飛躍できるディーゼル パワー システムの構築に懸命に取り組んでいます。将来の燃料混合は決まっていないため、まだ確実にわかっていることですが、解決策の 1 つは製品ラインに柔軟性を組み込むことです。 現在ディーゼルで航行している船も、明日にはメタノール、水素、またはアンモニアで航行する必要があるかもしれません。船主は、次世代燃料に適応できるエンジンを購入することで、少し楽に呼吸することができます。

バルチラは、最初から切り替えを行うために設計された新しいバルチラ 25 4 ストローク エンジンでこの方針を採用しました。 可変バルブ タイミング、高圧コモンレール燃料噴射、モジュール構造を備えた 25 は、当初から将来の燃料に対応するための簡単な変更を目的としています。 実際、次世代燃料用に 25 を改造することは、船舶の改修に関して言えば、作業の比較的小さな部分です。「別の燃料への切り替えは、主にエンジンの上側、つまり燃料噴射システムの変更です。」 「シリンダーヘッドの交換や再加工、オートメーションシステムの再プログラムや再調整などです。しかし、改造の場合、エンジンは作業パッケージのほんの一部に過ぎません。タンクや燃料パイプの変更は、はるかに要求が厳しく、費用がかかります」とステファン・ニーショー氏は言います。 Wärtsilä のマリンパワー電源担当副社長。

バルチラ 25 はアンモニアで動作する同社初のエンジンとなる可能性が高く、2023 年の技術コンセプトの準備に向けて開発作業が進行中です。25 の商業用アンモニア燃料バージョンがすぐに続く予定です。

一方、Wärtsilä 25 は天然ガスまたはディーゼルで動作するように構成でき、Tier III に準拠しています (ディーゼル動作用の排気後処理システムを備えています)。 バルチラ氏によると、32,000 時間という非常に長いオーバーホール間隔 (TBO) により、オーナーはダウンタイムとコストを管理できるようになり、データ駆動型の予知保全によってそのタイムラインをさらに延長することができます。

燃料噴射の解決

燃料インジェクターは、船舶用ディーゼルをさまざまな混合燃料で動作させるために変更する必要がある重要なコンポーネントの 1 つです。 フォート コリンズに拠点を置くメーカー Woodward は、すべての主要なエンジン OEM と協力して、メタノール、アンモニア、および (潜在的に) 水素の変換に必要なインジェクターを設計しています。化石燃料から環境に優しい代替燃料への切り替え中、オーナーは次のことができるようにしたいと考えています。燃料の入手可能性と価格に応じて、両方を使用してください。 LNG 二元燃料船はその良い例です。LNG の価格が高いため、ほとんどの LNG 燃料深海船は昨年、VLSFO への切り替えを選択しました。 グリーンメタノールやアンモニアに関しても、オーナーは同様の柔軟性を必要とします。つまり、エンジンは二元燃料運転向けに設計されなければなりません。」 最大の課題は、二元燃料システムで高圧直接噴射を行う場合です。 1 つのユニットに 2 つのインジェクターが含まれています」と、Woodward の大型エンジン システムのマーケティング担当ディレクターである Rick Boom 氏は言います。 「ノズルにはディーゼル用と 2 番目のグリーン燃料用の 4 本のニードルが詰め込まれているため、非常に複雑なシステムです。そして、これを生産し、圧力下でも持続させることが課題です。」 この洗練されたシステムにはコストがかかります。 、しかし、それだけの価値はある、とブームは言います。 二元燃料インジェクターを使用すると、OEM はアンモニアまたはメタノールの二元燃料操作の「勝負への切符」を購入できますが、2 つのインジェクター ユニットを受け入れるためにシリンダー ヘッド全体を改造する費用はかかりません。 「それが当社の競争力です。シリンダーヘッドの同じ物理的エンベロープ内でソリューションを提供できるのです。」と彼は言います。水素は別の生き物です。 この小さな H2 分子は漏れやすいことで有名で、内部に他の物質が入っているパイプの接合部を通って逃げるのが得意です。 これは、厳しい動作環境で高圧の燃料を封じ込めなければならない噴射システムの設計における課題です。 エンジンルームに漏れがあれば深刻な結果を招く可能性がある。「詳細はまだ整理されていないが、船舶の型式承認規則を見ると、水素の等級を取得するのにいくつかの課題があるだろう」とブーム氏は言う。 「しかし、メタノールの解決策は非常に具体的です。すでに最初のエンジンが市場に出されています。アンモニアの場合はさらに 3 ～ 5 年かかりますが、現在使用しているのと同じ構成材料で管理可能であると考えています。」