Nanowłókna skutecznie redukujące emisje tlenków węgla przez statki
Ciągły wzrost poziomu tlenków azotu w atmosferze to poważny problem, zaś sektor żeglugi morskiej odpowiada za jedną trzecią światowej emisji NOx. Wśród różnych rozwiązań do kontroli emisji stosowanych w transporcie morskim najbardziej skuteczną metodą jest selektywna redukcja katalityczna (SCR) pozwalająca zmniejszyć emisję NOx o ponad 90%. W standardowym procesie SCR wymieszany ze spalinami amoniak jest przeprowadzany przez porowate, monolityczne bloki ceramiczne katalizatora o dużej powierzchni, gdzie wchodzi w reakcję ze szkodliwymi gazami, rozkładając je na nietoksyczne komponenty. Takie katalizatory SCR są jednak ciężkie i trudne do wyczyszczenia. W ramach finansowanego z funduszy unijnych projektu BLUESHIP (Electrospun functionalized nano-materials for ultra-compact de-NOX SCR system in naval shipping) opracowano nowe rozwiązanie, które umożliwiło pokonanie tych ograniczeń. Uczestnikom projektu BLUESHIP udało się zmniejszyć wymiary i masę układu SCR o 50%, zaś koszt zakupu oraz koszty pracy i konserwacji – odpowiednio o 20% i 15%. Największą innowacją projektu było użycie do budowy katalizatora SCR elektroprzędzonych nanowłókien, które posiadają o wiele większą powierzchnię. W rozwijającej się coraz szybciej technologii elektroprzędzenia kropla roztworu polimeru wtryskiwana przez niewielką igłę zostaje naładowana elektrycznie w wyniku przyłożenia wysokiego napięcia. W rezultacie powstaje siatka o bardzo dużej powierzchni, składająca się z bardzo cienkich włókien ukształtowanych z kropli. W przeciwieństwie do tradycyjnego procesu SCR, wszystkie pory są wzajemnie połączone, co pozwala uzyskać naprawdę dużą powierzchnię zamkniętą w jednostce o niewielkich rozmiarach. Opracowane w ramach projektu BLUESHIP kompaktowe, lekkie i wydajne katalizatory SCR zmniejszające poziom emisji tlenków węgla są doskonale dopasowane do potrzeb w zakresie montażu jako wyposażenie fabryczne lub dodatkowe statku. Można je również zintegrować z najnowocześniejszymi urządzeniami do odsiarczania spalin, tworząc w ten sposób kompletny system do obróbki spalin i redukcji emisji.
Słowa kluczowe
Nanowłókna, emisja, statki, NOx, selektywna redukcja katalityczna, BLUESHIP, elektroprzędzenie
