Laivan metanolikonversion suunnittelu

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Planneri-Groupille, joka tarjoaa muun muassa laivan koneistosuunnittelua telakoille. Tässä opinnäytetyössä tutkittiin laivan metanolikonversion suunnittelua sekä siihen liittyviä teknisiä, turvallisuuteen liittyviä sekä säädöksellisiä näkökulmia. Kansainvälisen merenkulkujärjes-tön (IMO) kiristyvät päästösanktiot ovat lisänneet kiinnostusta vaihtoehtoisiin polttoaineisiin, joista metanoli on yksi mahdollinen vaihtoehto.

Työn tavoitteena oli antaa yleinen suunnitteluopas laivan metanolikonversion suunnitteluun ja auttaa laivanrakennusalan suunnittelijoita ymmärtämään, mihin tulisi kiinnittää huomiota. Työssä tarkasteltiin metanolin käyttöä laivan polttoaineena sekä siihen liittyviä teknisiä vaatimuksia. Erityisesti keskityttiin polttoainejärjestelmän muutostarpeisiin, kuten säiliöihin, putkistoihin, venttiileihin ja moottorin soveltuvuuteen metanolikäyttöön. Työssä vertailtiin perinteisiä polttoainejärjestelmiä metanolipolttoainejärjestelmien vaatimuksiin IMO:n ja Bureau Veritaksen säädösten perusteella.

Tulokset osoittivat, että metanolikonversio vaatii muutostöitä laivan järjestelmiin. Huomiota tulee kiinnittää materiaalivalintoihin, paloturvallisuuteen ja inertointivaatimuksiin. Metanoli on ympäristöystävällisempi vaihtoehto kuin fossiiliset polttoaineet, ja sitä on helposti saatavilla. Sen käytössä tulee kuitenkin kiinnittää huomiota turvallisuusvaatimuksiin ja alhaisempaan energiatiheyteen. Jatkossa aihetta voisi tutkia lisää muiden vaihtoehtoisten polttoaineiden, kuten vedyn ja ammoniakin, soveltuvuuden osalta. Lisäksi voisi selvittää metanolikonversion taloudellisia vaikutuksia.

This thesis was conducted for Planneri-Group, which provides, among other services, marine engine system design for shipyards. The study examined the design of ship methanol conversion and the associated technical, safety, and regulatory aspects. The tightening emission sanctions imposed by the International Maritime Organization (IMO) have increased interest in alternative fuels, with methanol being one of the possible options.

The objective of this study was to provide a general design guide for ship methanol conversion and to help shipbuilding industry designers understand key considerations. The study explored the use of methanol as a marine fuel and the related technical requirements. The focus was particularly on the necessary modifications to the fuel system, such as tanks, pipelines, valves, and the suitability of engines for methanol use. Traditional fuel systems were compared to methanol fuel system requirements based on IMO and Bureau Veritas regulations.

The results showed that methanol conversion requires modifications to the ship’s systems. Attention must be paid to material selection, fire safety, and inerting requirements. Methanol is a more environmentally friendly alternative to fossil fuels and is readily available. However, its use requires careful consideration of safety requirements and its lower energy density. In the future, further research could explore the suitability of other alternative fuels, such as hydrogen and ammonia. Additionally, the economic impacts of methanol conversion could be investigated.