トレーニングによる将来性のある配送

持続可能な未来のためのスキルと知識を海事専門家に提供

研究者、作家、経験豊富な教師、そしてMOL SYNトレーニングセンターのアシスタントテクニカルマネージャーであるサイラム・K博士が、化石燃料から新興の代替燃料への移行に不可欠なトレーニングにSynergyがどのように取り組んでいるかを概説します。

「訓練がなければ、彼らは知識が不足していました。知識がなければ、彼らは自信を欠いていました。自信がなければ、彼らは勝利を欠いていました」(ジュリアス・シーザー)。

「教育は、世界を変えるために使用できる最も強力な武器です」(ネルソン・マンデラ)。

紹介

テクノロジーが進歩し、海運業界が最も効果的に脱炭素化する方法を考えるようになると、業界が「将来を見据えた」という話をよく耳にします。 しかし、それを達成するためには、まず、今日の船員や陸上スタッフの現在の知識と将来のニーズを理解し、彼らと次世代に適切に投資できるようにする必要があります。 トレーニング介入とは、人々がより困難で責任のあるポジションで仕事をし、パフォーマンスを発揮する資格を得るための教育、情報提供、または教育の一環として、一定期間にわたって知識とスキルを提供することを目的とした一連のプログラムですが、現在の流動的な時代では、まず主要な変化を特定する必要があります。 人々が何を知っていて、何を知る必要があるかを確立し、必要なツールをどのように与えられるかに取り組みます。

それ自体がテクノロジーの産物であり、シミュレータベースのトレーニングは大きな利点です。 これにより、特定の仕事を遂行するための船員のスキル、能力、知識が急速に向上します。 これは、安全で事故のない運用に関する考え方を形成する上で重要な役割を果たし、トレーニングが理論的概念の暗記学習に限定されないようにします。 また、教科書の知恵を応用し、スキルと手順の経験を積み、実際のシナリオを管理する自信を深める機会も提供します。 そして、自信は能力に直接結びついており、少なくとも一人の有名なリーダーによれば、勝利につながっています。

環境設定 – 排出ガス、省エネ、法律、VLSFO、代替燃料

今日のトレーニングの多くの中核となる文脈を念頭に置くことが重要です。

野心的な排出目標

DNV Energy Transition Outlookでは、2008年から2050年の間に海上貿易が約40%増加すると推定されており、2018年にはIMOが気候変動戦略を採択し、海運業界の 温室効果ガス(GHG)排出量を2050年までに2008年比で50%削減することを求めています。 そのためには、船舶からの排出量を現在の平均の30%未満にする必要があるため、IMOの脱炭素化の推進は、エネルギー源と節約、およびそれらに関連する要件、およびデジタル化によって提供される機会に関する新しい戦略に向けて業界を当然のことながら推進します。

省エネ

世界はかつてないほど多くのエネルギーを必要としており、この需要の高まりは、GHGとエネルギー生成が環境全体に与える影響に対処しながら、より持続可能な供給および発電システムが必要であることを意味します。

船舶が必要とするエネルギー源は、燃料として運ばれなければなりません。 エネルギー要件は、速度の減速やルートの最適化などの運用手段や、排ガスターボチャージャー、排気ガスボイラー、排ガス過熱器などの廃熱回収の省エネ技術によってある程度削減できます。 また、船体流体力学の最適化や空気潤滑など様々な改良が可能であり、Mewis DuctやPropeller Boss Cap Finなどの推進効率を高める装置によるものもあり、消費と排出ガスの低減には風力推進技術が普及しています。

しかし、これらの対策だけでは2050年の目標を達成するために必要な削減を達成することはできず、したがって、業界は、アンモニア、バイオ燃料、水素など、私たちが 未来の燃料 と呼んでいる炭素強度を低減した燃料に引き続き取り組む必要があります。 これらの燃料やその他のよりクリーンな燃料については、以下で説明しますが、これらは今日の船員が取り組まなければならないマトリックスの一部を形成しており、したがって、彼と彼女は徹底的に訓練されなければなりません。

法律の厳格化

2016年10月、IMOは、船舶燃料油中の硫黄の世界的な制限を0.50%m/m(質量/質量)と確認し、2020年1月1日に発効し、同年10月のIMOの海洋環境保護委員会(MEPC)の第73回会合では、船舶に適切なスクラバー技術が装備されていない限り、不適合の重油(HFO)の輸送が禁止されたことを確認しました。

超低硫黄燃料油(VLSFO)が到来し、それに伴い、船員が対処すべき一連の問題がさらに増えました。

VLSFO で発生する可能性のある問題

1. ばらつき

非常に低硫黄の燃料の配合には、軽質留出物から重質の残留ブレンドまで、幅広いばらつきがあり、燃料の特性は、それらが由来する石油原油源と、製油所の処理およびブレンド成分の利用可能性によって異なります。

そのため、VLSFOの特性は、特に残留燃料グレードによって大きく異なり、地理的に異なる場所でバンカリングされた燃料や、同じ場所の異なる供給者から入手した燃料でさえ、異なる特性を持つ可能性があると認識されています。 したがって、乗組員は、輸送される燃料の特性を認識する必要があります。これにより、保管、取り扱い、および操作に関して正しい手順要件を特定し、実装できます。

2. 互換性

残留燃料、つまり、さらに燃料を摂取する前にバンカータンクに残っている燃料は、アスファルテンの分散物と見なすことができます。これは、油性媒体全体に均一に分布する「連続相」です。 安定した残留燃料では、アスファルテンと連続相との間に平衡があるため、アスファルテンは安定した分散状態に保たれます。 ただし、アスファルテンの化学的特性の変化(たとえば、一部の精製プロセスで高温にさらされることによる)または連続相の変化(たとえば、2つの異なる燃料油をブレンドしたり、カッターストックを残留燃料にブレンドしたりすること)は、平衡を崩す可能性があります。 粒子は凝集する、つまり集まって塊を形成し、より大きな凝集粒子はスラッジと呼ばれます。 したがって、バンカーの意図的な新規摂取は、残留燃料との適合性をテストする必要があります。

3.コールドフロー

燃料を流動点より上に保つことで、燃料の揚水性を維持し、特に残留燃料の場合、貯蔵温度の重要なガイドとなります。 燃料が流動点に近い、またはそれ以下の温度に保持されている場合、燃料のポンピングが困難になる可能性があり、分離されたワックス(ワックスの結晶形成は燃料の曇点温度から始まります)がフィルターをブロックし、熱交換器に堆積物を生成する可能性があります。 深刻なケースでは、タンクの手動洗浄が唯一の解決策となる場合があります。

4.粘度

超低硫黄燃料の製造方法が変わるため、船上で受け取る燃料の粘度(および密度)にも大きなばらつきが生じる可能性があります。 これは、メインエンジンと補助エンジンの燃焼と性能に影響を与えます。

5.着火品質

点火と燃焼はエンジンの運転の重要な側面ですが、残留燃料の点火特性と燃焼特性を確実に決定することはほぼ不可能です。 CCAI(Calculated Carbon Aromaticity Index)は、ディーゼルエンジン用途における残留燃料の着火性能を示す指標で、密度と粘度を測定した結果、CCAIの値が高いほど着火品質が悪くなります。 CCAI値は通常820〜870ですが、非常に低い硫黄燃料では、より広い範囲を持つことができます。

6. 触媒微粉

Cat Fineとも呼ばれるこの燃料は、製油所の接触分解ユニットの燃料混合成分に由来します。 触媒微粒子のレベルが高すぎると、燃料ポンプ、インジェクタ、ピストンリング、シリンダライナの摩耗が加速する可能性があり、非常に低硫黄の燃料でより一般的です。

化石燃料のいくつかの代替品

バイオ燃料、またはバイオ燃料ブレンドは、GHG排出量を削減するための別の経路であり、 MARPOL附属書VI規則18は 、石油精製に由来する燃料と、他の生産方法、つまりバイオディーゼルに由来する燃料に適用されます。

脂肪酸メチルエステル(FAME)は、植物油、動物性脂肪、または使用済み食用油から、トリグリセリドがメチルエステルに変換されるエステル交換と呼ばれるプロセスによって製造されます。 使用済み食用油を収集するロードタンカーはますます一般的な光景であり、FAMEは業界で最も広く利用可能なタイプのバイオディーゼルであり、多くの場合、通常の船舶用ディーゼルとブレンドされています。

バイオマスから液体への変換(BTL)は、熱化学変換によって生成される合成燃料です。 国際規格EN 16709およびEN 15940に準拠しており、ガソリンやディーゼルなどの従来の燃料とは化学的に異なりますが、ディーゼルエンジンで使用できます。

また、水素化処理された植物油(HVO)と水素化由来の再生可能ディーゼル(HDRD)は、脂肪または植物油を単独で、または脂肪酸から炭化水素への水素化処理によって精製された石油とブレンドした製品です。 この方法で製造されたディーゼルは、FAMEバイオディーゼルと区別するために、しばしば再生可能ディーゼルと呼ばれます。

技術的な課題

船員が直面する可能性のある主な困難は、以下の4つです。

1. 微生物の増殖、すなわちバクテリアや真菌は、凝縮水がバイオディーゼルに蓄積すると繁殖し、スラッジが過剰に形成され、フィルターや配管が詰まります。

2. 酸素分解が進行するため、ポリマーやその他の不溶性化合物による汚染が発生し、配管に堆積し、性能が低下します。 進行した段階では、これは燃料の酸性度の増加、したがって燃料システムの腐食、ポンプやインジェクターへの堆積物の蓄積も意味する可能性があります。

3. 低温 – 原料にもよりますが、高濃度のバイオディーゼルは通常、従来のディーゼルよりも曇り点が高く、流動特性が悪くなり、フィルターが目詰まりします。

4. 腐食は、特にB80-B100のような高濃度のバイオディーゼルで発生する可能性もあり、ホースやガスケットの劣化を引き起こし、完全性の損失と銅、真鍮、鉛、スズ、亜鉛などの汚染金属との燃料相互作用をもたらし、堆積物の形成も増加します。

その他の代替燃料

アンモニアは、ゼロカーボン燃料の未来と思われがちですが、それには独自の困難があり、燃焼には副作用と呼ばれるものがあり、これには高い発火温度とエネルギー、低い火炎速度、低い化学反応速度、NOx生成の増加、そしてもちろん毒性が含まれます。

水素は宇宙で最も豊富な元素であり、船舶や国内の発電、電力産業など、明日のエネルギーミックスで重要な役割を果たす可能性があり、低炭素で効率的かつ手頃な価格のエネルギーを大規模に供給する可能性を秘めています。 しかし、現在、ほとんどの工業用水素は天然ガス(メタン)に由来し、主に肥料や鉄鋼、宇宙産業で使用されていますが、その抽出では現在、水素1トンあたり約10トンの_CO2 が生成されているため、炭素集約度がはるかに低く、商業的に実行可能なエネルギー源になるには、まだ長い道のりがあります。

液化天然ガス

LNGは容易に入手できる中間燃料であり、最もクリーンに燃焼する化石燃料形態であり、その排出プロファイルとコスト効率に匹敵する代替品はほとんどありません。 硫黄と粒子状物質の排出はほぼゼロで、現在使用されている燃料と比較して約85%のNOxと27%の_CO2 排出削減を達成します。 これは、安全で成熟した完全に実行可能な船舶用燃料であり、GHG削減の大幅なメリットとゼロエミッション海運業界への潜在的な道筋を提供します。

また、HFOとは異なり、LNGは不純物を混入できないため、LNG燃料船は燃料を切り替えずに排出規制海域で運航することができますが、従来の燃料船はVLSFOに切り替える必要がありました。

最近のトレーニング

次世代の船員を引き付けるために、海運業界は、教育機関との協力を倍増させ、トレーニングとキャリア開発の道筋が今日の優先事項を反映するように、特に増え続けるエネルギー節約と代替燃料の使用に焦点を当てることが賢明です。

シナジーのトレーニング方法

シミュレータ

必要なすべての人は、LNG燃料エンジンとLNGバンカリングシミュレータ(ME GIエンジンのシミュレーションを含む)に関する広範なトレーニングを受け、最新のMARPOL要件の教育を受けており、まもなく他のエンジン固有のシミュレータトレーニングを受ける予定です。 このタイプのチュータリングは、理論を応用し、スキルと手順の経験を積む機会を提供し、2021年1月22日と23日にMT「パシフィックエメラルド」のテイクオーバークルー向けに最初の LNGバンカリングコース を実施しました。 また、フルミッションのLNGシミュレーターもあり、すべての役員とエンジニアは、STCWが義務付けたコースに加えて、基本コースを修了し、能力証明書を取得します。 LNGバンカリングコースの開始以来、これまでに125人の士官と107人の格付けを訓練してきました。

エンジン固有のトレーニング

電子制御エンジンは現在市場を支配しており、2010年以降、MAN ME-BとME-Cが新造で最も一般的です。 もちろん、始動、後進、リモートブリッジ制御を徹底的にカバーするだけでなく、現在のコースには、燃料消費の最適化とEEDIティアIIおよびIIIなどの厳しいNOx排出基準を満たすためのエンジンの微調整も含まれています。

システムとその機能を正しく理解することは、安全で効率的なMEの操作、保守、およびトラブルシューティングに不可欠です。 インストラクターによる直接の1対1の対話の一部として、トレーニング生がシステムを操作する能力と自信を築くために(その機能、能力、制限を完全に理解しながら)、クラウドのメイン操作パネルシミュレーターを使用して調整とトラブルシューティングを行うための詳細な説明があります。 また、電子多目的コントローラー、油圧および空気圧システム、アルファルブリケーターシステムなどについても詳しく説明しています。

プレゼンテーション

エンジン固有のトレーニングは現在、教室コースとして実施されており、PPTスライドプレゼンテーションは、エンジン制御システム、ブリッジコントロールパネル、エンジンコントロールルームテレグラフシステム、シリンダーコントロールユニット、油圧シリンダーユニット、安全システムパネル、ローカルコントロールパネル、無停電電源装置を網羅し、一般的なトラブルとその解決策に対処し、取り組む自信を築くために、オンボードパネルとシステムに正確に一致する内容で包括的です問題。

MARPOL条約付属書VI

上記のIMOの目標は、非常に大きな排出削減を早急に達成しなければならないことを意味し、また、2050年に向けて、新造船は、まだ運航中の排出量の多い船舶を相殺するために、GHG排出量を徐々に少なくしなければならないことを示唆しています。

絶対的な必須事項は、船舶の運航に必要なエネルギーを最小限に抑えること、エネルギー生成による炭素排出量を削減すること、そしてMARPOL条約附属書VI – MEPCの改正です。 328(76) – 2つのアプローチを採用することを規定しています:方法1 – 技術的アプローチ – EEXI、および方法2 – 運用アプローチ – CII、これらは特定のトレーニングモジュールを意味します。

結論

私たちの業界における高密度エネルギー源として、化石燃料は比較的入手、貯蔵、取り扱い、輸送、使用が容易であり(そして今も)、私たちは何十年もかけて、非常に身近なシステムであったものを微調整してきました。 しかし、規制と同様に、人々の優先事項や態度も正しく、急速に変化しており、主要な船舶管理会社として、非化石、ゼロエミッション、持続可能なエネルギーのフロンティアでの地位を維持しなければなりません。

伝統的に、質の高い訓練は安全な運航に不可欠であり、これまで以上に熟練した船乗りの重要な要素であるように、炭素を多く含む燃料を追放し、代わりに新しく開発中の燃料を使用することから生まれ続ける無数の科学的、技術的、運用上の目新しさを先取りするために進化する必要があります。 これは将来を見据えるために不可欠であり、アドホックなトレーニングイベント、予定された介入、または長期的な戦略は、これらの事実から始める必要があります。