Prosjektnummer
Bruk av CO₂ som kuldemedium i anlegg for nedkjøling av sjøvann (RSW) om bord på fiskefartøy
Gjennom prosjektet har det blitt bygget og installert et RSW CO₂-anlegg i en kystnotbåt. Dette er det første RSW CO₂-anlegget for båt som er bygget i Norge. Anlegget har blitt testet under realistiske fangstforhold og har vist gode resultater. Omtrent 900 tonn lodde blir kjølt, og selv under dårlige værforhold som sterk kuling har anlegget fungert uten driftsproblemer.
Prosjektet og teknologien har vært presentert for kuldebransjen, og interessen for anleggsløsningen var stor. Gjennom prosjektet er det demonstrert og testet hvordan et RSW CO₂-anlegg kan bygges for anvendelse om bord i bår. Teknologien er testet og vil være i vanlig kommersiell drift fremover.
For fiskerinæringen betyr dette at det nå finnes et miljøvennlig alternativ for kjøling av fisk om bord i båt. Dersom flere båter installerer slike anlegg fremover, vel det resultere i lavere miljøbelastning fra den norske fiskeflåten.
-
Sluttrapport: Fremtidens RSW-anlegg på fiskebåt - CO2 RSW pilot
SINTEF Energi AS. SINTEF-rapport TR A7261. Av Tom Ståle Nordtvedt og Yves Ladam.
Norge er i verdenssammenheng en stor eksportør av sjømat. Fisk er et produkt som krever gode kuldekjeder fra hav til fat for å opprettholde sin kvalitet. Om bord i fiskefartøyer blir fisken enten kjølt i is, i sjøvann eller frosset.
I forbindelse med drift av kjøleanleggene om bord i fartøyene, har en opplevd uheldige utslipp av miljøskadelige kjølemedier. De seneste 10–20 år har halokarbonarbeidsmediene kommet i fokus på grunn av sin negative virkning på ozonlaget og bidrag til drivhuseffekten ved lekkasjer. Klorholdige medier er nå forbudt å benytte på nye anlegg og skal utfases for eldre anlegg i en overgangsperiode.
Den dominerende teknologien har vært basert på R22 (freon) som nettopp er blant de klorholdige medier. Erstatningskandidater er kunstige halokarbon medier eller NH₃(ammoniakk). Det har dessverre vist seg at halokarbon-medier bidrar negativt på klimaet. Det er tradisjonelt forholdsvis store lekkasjer i slike anlegg og miljøpåvirkningen er betydelig. Dessuten ble det fra 1. januar 2003 pålagt høye avgifter på vanlige brukte halokarbon-medier, noe som gjør at innkjøpspriser for tillatte medier blir i størrelsesorden fra ca. 700 til 1000 kr/kg.
Miljøbelastningen og prisen på dagens kjølemedier gjør at man ønsker å se på alternative kjølemedier for fiskefartøy. De aktuelle kjølemediene er NH₃ og CO₂. Dagens alternativ med naturlige kjølemedier i fiskefartøy er NH₃-anlegg og CO₂–NH₃-kaskadeanlegg. I sistnevnte blir CO₂ brukt på bunntrinnet (på det laveste temperaturnivået som frysning) og NH₃ på topptrinnet (på høyere temperaturnivå som kjøling). Kaskadeanlegg er blant annet benyttet i MS Kvannøy og anlegget var levert av YORK Refrigeration.
Store industrianlegg i Norge bruker mest NH₃ som kuldemedium. NH₃-anlegg har strenge sikkerhetsforskrifter pga. sterk lukt/giftighet og (litt) brennbarhet. Dette er utfordrende i en maritim anvendelse. Samtidig har avhending av NH₃ blitt mer komplisert siden den vanlige måten med å tynne det ut med vann og tømme det i sluk ikke lenger er tillatt. En NH₃-vannblanding må nå avhendes som spesialavfall, hvis ikke kan det bli idømt store bøter.
SINTEF Energiforskning ønsker sammen med næringen og FHF å utvikle et alternativ til NH₃. På grunn av strenge sikkerhetsforskrifter som nevnt og fare for å påvirke produktet kan ikke NH₃-komponenter anvendes i produksjonslokaler, men må tilføres ved hjelp av et sekundærmedium.
CO₂ er et miljøvennlig alternativ. I tillegg er CO₂ verken brennbart eller giftig. SINTEF Energiforskning har utviklet en prototype av et kjøleanlegg, et såkalt RSW (Refrigerated Sea Water / nedkjølt sjøvann)-anlegg basert på CO₂. Prosjektet er finansiert av Norges forskningsråd og Forskningsfondet (FHF). Anlegget, som har 40 kW kuldeytelse, ble brukt til å undersøke hvordan CO₂ som kuldemedium kan benyttes. Erfaringene så langt er positive og SINTEF Energiforskning mener at teknologien er klar for testing i et større industrielt anlegg.
CO₂ har hatt anvendelse i liknende anlegg, som butikkjøleanlegg, hvor det har vist seg å være et veldig interessant alternativ, med betydelige energi- og miljøgevinster. Omkring 250 CO₂-baserte butikkjøleanlegg er bygget bare i Europa, og markedsandelen for denne teknologien er økende.
En ser det som nødvendig å få mer erfaring med kjøleanlegg basert på CO₂ som kuldemedium og derfor utvikle et anlegg for uttesting ved et landanlegg.
• Å spre kunnskap om CO₂-teknologi i den norske kuldebransjen og gjøre norsk kuldeindustri i stand til å levere kommersielle anlegg med CO₂ som kuldemedium, spesielt tilpasset forholdene på fiskefartøy.
• Miljøvennlig
– CO₂ er et miljøvennlig arbeidsmedium. Det påvirker verken ozonlaget eller drivhuseffekten.
• Forbedret sikkerhet
– CO₂ er ikke giftig og øker sikkerheten for mannskapet ved lekkasjer.
– CO₂ er ikke brennbart. Det er en viktig faktor i en maritim anvendelse, da brann ombord på skip er katastrofalt.
• Økonomisk gunstig
Det tiltenkte anlegget
– har potensial for betydelig reduksjon i anleggsstørrelse. Det frigir areal på båten som kan brukes til inntektsgivende funksjoner.
– er relativt enkelt med få komponenter (kontra kaskade CO₂–NH₃). Det vil sannsynligvis redusere anleggskostnadene.
– har fordel av at CO₂ er et meget billig arbeidsmedium.
– vil kunne levere spillvarme ved høy temperatur. Det kan også være mulig å utnytte denne spillvarmen til strømproduksjon. Dette kan redusere dieselutgifter og NOₓ-utslipp. Det arbeides med å utnytte spillvarme til strømproduksjon i andre prosjekter, og samlet ser man for seg at dette er en type energigjenvinning som vil kunne bli enda mer aktuell i fremtiden.
Prosjektet er delt i tre faser der det skal foretas grundig vurdering av prosjektet ved slutten av hver fase. Det blir mulig å avslutte prosjektet etter hver fase avhenging av måloppnåelse. Fasene består av:
Forprosjekt: identifisering av partnere, finne løsninger for finansiering av prototype. Fasen forventes avsluttet i løp av 2009.
Design av pilotanlegget: SINTEF Energiforskning i samarbeid med kuldebedrift, kunde og styringsgruppe. Denne fasen gjennomføres i første halvdel av 2010.
Bygging, testing og rapportering av pilot anlegg: Kuldebedrift er ansvarlig med støtte fra SINTEF Energiforskning for bygging. SINTEF Energiforskning er ansvarlig for testing og rapportering). Denne fasen avsluttes i løpet av 2010.
Utover dette vil SINTEF Energiforskning presentere anlegget i Kjøleteknisk forening der størstedelen av norsk kuldebransje er representert. På disse møtene, som arrangeres hver vår, samles alle grupperinger som arbeider med kuldeteknikk innen undervisning, forskning, industri, rådgivende virksomhet, service, montasje og salg.
Ved prosjektavslutning vil det bli utarbeidet en oppsummerende rapport fra alle fasene i prosjektet. Videre utarbeides det en artikkel som publiseres i relevante tidsskrifter.