Millistele heitkoguste standarditele vastavad kaasaegsed diiselmootoriga välismootorid

Ülemaailmsed heitkoguste regulatsioonid, mis mõjutavad diiselmootoriga välismootoreid

IMO MARPOL-i lisas VI sätestatud Tier III nõuded meremootoritele, mille tööpõhimõte põhineb survega süütemisel

Rahvusvahelise mereorganisatsiooni (IMO) MARPOL-i lisas VI sätestatud kolmanda taseme (Tier III) standardid nõuavad lämmastikoksiidi (NOx) heitkoguste vähendamist 70% võrreldes teise taseme (Tier II) tasemega merekompressioonpõletusmootorite puhul. Need eeskirjad kehtivad ülemaailmselt laevadele, mille mootorid on üle 130 kW ja mis ehitati pärast aastat 2016 ning tegutsevad määratletud heitkoguste kontrolli alades (ECA). Nõuete täitmiseks on vajalikud täiustatud põlemisoptimeerimislahendused ja suitsugaasi järeltöötlemine – tavaliselt integreeritud selektiivne katalüütiline reduktsioon (SCR) ja sulgutud tsükli heitkoguste kontroll. Sertifitseerimine toimub IMO NOx-tehnilise koodi kohaselt, sealhulgas laialdaselt esindavate merekasutusreeglite kohaste katsete läbiviimine laboritingimustes. Tähelepanuväärne on, et kolmas tase ei hõlma mootoreid, mille võimsus on alla 130 kW, mistõttu jäävad selle regulaatorse ulatusest praktiliselt välja kõik diiselmootoriga välismootorid.

Ameerika Ühendriikide Keskkaitteameti (EPA) neljas tase (Tier 4) ja selle piiratud ulatus väikeste diiselmootoriga välismootorite suhtes

Ameerika Ühendriikide Keskkonnaameti (EPA) Tier 4 standardid tagavad kuni 90% väiksemad osakeste (PM) heitkogused ja rangeid lämmastikoksiidide (NOx) piirnormid – kuid ainult mere diiselmootorite puhul, mille võimsus on vahemikus 56 kW kuni 560 kW. See teeb väiksemate üksuste puhul regulaatorse lünga: enamik diiselvälismootoreid on alla 56 kW ja paljud neist isegi alla laiemas mittetänavas kasutatavate seadmete erandinormis määratud 37 kW piirväärtuse. Selle tulemusena ei ole nende mootorite puhul üleüldse vajalik föderaalne sertifitseerimine. Kuigi mõned tootjad võtavad vabatahtlikult kasutusele Tier 4 taseme tehnoloogiad – sealhulgas diiselosakestefiltrid (DPF-id) ja kõrgsurveline ühisrõngaspritsimine – jääb nende kasutamine valikuliseks ja turu poolt motiveerituks, mitte nõutuks vastavust nõuetega. Regulaatorne järelevalve pöördub pigem piirkondlike õhukvaliteedi seaduste poole, mis ei ole ühtlased ega taga merepropulsiooni puhul rangelt täitmist.

Miks enamik diiselvälismootoreid ei ole Tier 4–sertifitseeritud: regulaatorsed lünkad ja erandid

<37 kW erand ja selle mõju diiselvälismootorite vastavusele

Ameerika Ühendriikide EPA 4. taseme eeskirjad – mis jõustusid etappides aastatel 2008–2015 – kohalduvad diiselmootoritele, mille võimsus ületab 37 kW, nõudes täiustatud pärismääramissüsteemide (nt SCR ja DPF-id) kasutamist, et vastata NOx-i ja PM-i piirnormidele. Siiski teeb asutus selgelt erandit mootorite puhul, mille võimsus jääb sellest piirist alla, sealhulgas peaaegu kõigi diiselvälkmootorite puhul (üle 80% neist töötab alla 37 kW või umbes 50 hj). See erand kaotab kohustusliku sertifitseerimise, lubades tootjatel keskenduda kuludele, kaalale ja lihtsusele pigem kui heitkoguste kontrollile. Selle tulemusena emitteerivad sertifitseerimata diiselvälkmootorid 15–30% rohkem NOx-i kui nende sertifitseeritud vasted – kuid nad vastavad siiski täielikult kehtiva Ameerika Ühendriikide seadusandlusele.

Jurisdiktsioonilised piirangud: ECA-d, Arktika eeskirjad ja välkmootoritele suunatud konkreetsete nõuete puudumine

Isegi kus kehtivad ranged reeglid – näiteks IMO III tase ECAs (Eri Kaitsealades) või Arktika vetes – rakenduvad ainult kaubalaevadel kasutatavatele 130 kW ülesestele mootoritele. Ülemaailmne ega riiklik regulatsioon ei suuna spetsiaalselt välismootoreid, olenemata kütuse liigist või kasutusvaldkonnast. Sisemootorite ja tagasõidumootoritega mere diiselmootorid, millele kehtib MARPOL Lisa VI või EU V etapp, on seega reguleeritud, kuid diiselvälismootorid jäävad ECAs väljaspool reguleerimisraami. Selle reguleerimisraami puudumine tähendab, et ei ole nõutud heitkoguste testimist, ei standardiseeritud aruandlust ega tootmisnäitajate kontrolli – isegi ökoloogiliselt tundlikutes piirkondades. Tulemuseks olev segakujuline süsteem jättes keskkonnaarveluse tootjate algatusesse, mitte seaduslikku nõuet.

Kuidas juhtivad diiselvälismootorite tootjad saavutavad keskkonnasäästlikkuse usaldusväärsust ilma Tier 4 sertifitseerimiseta

Sisemised heitkoguste kontrollitehnoloogiad (nt ühiskamm, SCR-Lite, suitsufiltratsioon)

Regulatoorse lücke ületamiseks kasutavad juhtivad tootjad otstarbekaid heitkoguste kontrollisüsteeme, mis on kohandatud kompaktsetele mereplatvormidele. Kõrgsurve ühiste rihmaga otsainsetsioon võimaldab täpset kütuse doosimist ja optimeeritud põlemist, vähendades nii lehvivaid osakesi (PM) kui ka põletamata süsivesinikke. „SCR-Lite“-süsteemid – väiksemad urea-injekteerimislahendused – saavutavad kuni 90% NOx-teisendust ilma võimsus-kaalasuhte halvenemiseta. Ühendatud suitsufiltratsioon, sealhulgas passiivsed ja aktiivsed regenereeruvad diiselpartikelfiltrid, koguvad reaalsetes ekspluatatsioonitingimustes üle 95% suitsuosakestest. Need tehnoloogiad on loodud vastama või ületama IMO kolmanda astme NOx-nõudeid – isegi kui ametlik sertifitseerimine ei ole nõutud – ning näitavad tehnilist võimet, mis ulatub kaugemale kui minimaalsed seaduslikud ootused.

Vabatahtlik sertifitseerimine, elutsükli testimine ja kooskõla ISO 8178 ja EL V etapi standarditega

Tulevikku pööratud brändid kinnitavad oma tooteid iseseisvate, kolmandate osapoolte teostatud testidega, mis on kooskõlas globaalselt tunnustatud protokollidega – mitte ainult turunduse eesmärgil, vaid ka insenerliku täpsuse ja ranguse näitamiseks. Näiteks mõõdab ISO 8178-4 standardi kohane mere mootorite testimine heitmeid täislastusel, osalastusel ja muutuvalt koormusel – see peegeldab tegelikku kasutust paremini kui üksnes tippkoormusel tehtavad laboritestid. Mõned tootjad võrdlevad oma tooteid ka EL-i etapi V standarditega (mis on mõeldud maas kasutatavatele mitteveo mootoritele) ja saavutavad sarnase CO ja NOx vähenemise, kuigi neil puudub selleks õiguslik kohustus. Sellele lisanduvad sünnist surmani kestvad elutsükli analüüsid, millega kvantifitseeritakse kogu süsiniku jalajälg – sealhulgas tootmine, kütuse tootmine ja kasutuselt välja võtmise järel tehtav likvideerimine – ning tagatakse seega täielik läbipaistvus. See vabatahtlik ühildumine autoriteetsete raamistikuga tugevdab usaldust keskkonnasõbralike ostjate ja autoveokonnamete hulgas, kes juhivad oma ostmispoliitikat üha rohkem säästvusele suunatud nõuetega.