ईपीए टीयर 4: मुश्किल और विवादास्पद, 12 साल और गिनती

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जब EPA के टियर 4 उत्सर्जन नियमों का पालन करने की बात आती है, तो अमेरिका की समुद्री इंजीनियरिंग फर्मों की रचनात्मकता में कोई कमी नहीं है। हग इंजीनियरिंग जैसी कंपनियां लचीली, अनुकूलित आफ्टरट्रीटमेंट-आधारित नियंत्रण प्रणाली की पेशकश कर रही हैं जो लगभग फैशन जैसे मॉड्यूलर में इकट्ठा हो सकती हैं। अन्य कंपनियां, जैसे एबीबी ग्रुप, दहन शक्ति के पूरक के लिए बैटरी-हाइब्रिड पावर स्रोतों की पेशकश करती हैं और थ्रेशोल्ड डीजल उत्सर्जन से बचती हैं। इंजन निर्माता, जैसे कमिंस, बिजली संयंत्र और प्रदूषण नियंत्रण के बीच परिचालन सामंजस्य सुनिश्चित करने के लिए आफ्टरट्रीटमेंट आपूर्तिकर्ताओं के साथ काम कर रहे हैं। स्कैनिया एबी एक जहाज की वास्तविक बिजली की मांग और कैसे और कब उस शक्ति को वितरित करने की आवश्यकता है, इस पर बारीकी से नज़र रखते हुए, सिस्टम के दृष्टिकोण से शक्ति तक पहुंचकर नई सफलताओं का प्रदर्शन कर रहा है।

जैसा कि जहाज़ के मालिक जानते हैं, यह आसान काम नहीं है - किसी भी तरह से। टियर 4 प्रणालियाँ खरीदने और संचालित करने के लिए जटिल और महंगी हैं। वे बड़े होते हैं, अक्सर एक पोत के भीतर प्लेसमेंट के लिए अनुकूलित, विशिष्ट विश्लेषण की आवश्यकता होती है; एक चुनौती और कठिनाई जिसे EPA "पैकेजिंग" के रूप में संदर्भित करता है, वस्तुतः एक पतवार के अंदर हार्डवेयर और संबंधित घटकों को फिट करने के लिए काम करता है। टियर 4 की मांगें कठोर हैं: 25 टियर 4 इंजनों से होने वाले उत्सर्जन को केवल एक टियर 1 इंजन के बराबर माना जाता है। इष्टतम प्रदर्शन, विश्वसनीयता, लागत और उत्सर्जन में कमी के लिए पोत, उसके इंजन और उसके बाद के उपचार को एकल प्रणाली के रूप में कार्य करने की आवश्यकता है।

टीयर 4 क्षेत्र के विशेषज्ञों के साथ चर्चा से, टीयर 4 स्थापना तकनीकी चुनौतियों में से कुछ को पूरा किया जा रहा है। प्रगति धीमी है, लेकिन नए जहाजों को, कम से कम, टियर 4 इंजन और आफ्टरट्रीटमेंट सिस्टम को शामिल करने के लिए डिज़ाइन किया जा रहा है, जो निश्चित रूप से इंजन के लिए उतने ही कमरे की आवश्यकता होती है, जिससे प्रत्येक इकाई को जोड़ा जाना चाहिए।

(छवि: हग इंजीनियरिंग)

महत्वपूर्ण रूप से, हालांकि, इन अग्रिमों को एक बहुत ही खंडित परिदृश्य में फैलाना चाहिए। एक पोत या आवेदन के साथ प्रगति का मतलब कहीं और सफलता नहीं है। टियर 4 कार्यान्वयन के लिए प्रत्येक भिन्न वर्ग के जहाज को एक अलग दृष्टिकोण और विश्लेषण की आवश्यकता होती है, लॉबस्टर नौकाएं फेरी के समान नहीं होती हैं जो पायलट नौकाओं के समान नहीं होती हैं। यह लिखना कोई अतिश्योक्ति नहीं होगी कि प्रत्येक पोत - केवल प्रत्येक पोत वर्ग ही नहीं - अपने स्वयं के विश्लेषण की मांग करता है।

टीयर 4, ज़ाहिर है, सिर्फ नए जहाजों पर लागू नहीं होता है। एक जहाज मालिक जो एक पुराने जहाज को फिर से शक्ति देना चाहता है, प्रश्नों और व्यापार-नापसंद की एक ही लंबी सूची का सामना करता है। वह या वह यह तय कर सकता है कि मुद्दों के पूरे सेट से बचना आसान है और 800 एचपी (800 एचपी टियर 4 थ्रेशोल्ड, 600 किलोवाट) पर एक टियर 4 इंजन खरीदने के बजाय वह इसके बजाय दो छोटे इंजन खरीद सकता है। और तेजी से, हाइब्रिड अनुप्रयोग, बिजली और डीजल बिजली उत्पादन का उपयोग कर ऑपरेटरों का ध्यान आकर्षित कर रहे हैं। लोड के तहत अधिकतम शक्ति प्रदान करने के लिए, हाइब्रिड सिस्टम डबल-अप, जब आवश्यक हो, और अधिकतम भार आमतौर पर एक पोत के परिचालन समय का एक अंश होता है।

मामले को और अधिक जटिल बनाने के लिए, टीयर 4 बाजार और व्यापार परिवेश अस्थिर रहता है। टीयर 4 के फैसले एक अस्थिर विनियामक वातावरण के भीतर बैठते हैं - भले ही ईपीए के नियमों को 2008 में अंतिम रूप दिया गया था और टीयर 4 चरण को 2017 तक समाप्त कर दिया जाना चाहिए था। यह अनिश्चितता बोर्ड के निर्णयों को प्रभावित करती है - शिपयार्ड में, इंजन निर्माताओं और पोत मालिकों के बीच।

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पिछले सितंबर में, EPA ने कुछ प्रकार के जहाजों - लॉबस्टर नौकाओं जैसे उच्च शक्ति वाले जहाजों के लिए टियर 4 कार्यान्वयन में देरी का प्रस्ताव दिया। जवाब में, उस देरी के दायरे का विस्तार करने के लिए EPA से विनती करने वाले पूरे उद्योग से टिप्पणियां आईं - जहाजों की एक विस्तृत श्रृंखला को शामिल करने के लिए, वर्कबोट्स से लेकर टूर बोट्स तक। EPA की सार्वजनिक टिप्पणी अवधि अक्टूबर में समाप्त हो गई। हालाँकि, पर्दे के पीछे, EPA ने उद्योग प्रतिनिधियों के साथ एक सक्रिय और स्पष्ट चर्चा बनाए रखी है, टियर 4 बहस के भीतर आरोपों और प्रत्यारोपों पर उनका दृष्टिकोण जानने के लिए कहा है। टीयर 4 अनुपालन के साथ कई मुद्दे अत्यधिक विवादास्पद बने हुए हैं।

EPA 2017 तक बाजार के लिए तैयार होने के लिए पोत डिजाइन परिवर्तन और तकनीकी प्रगति पर भरोसा कर रहा था। EPA ने "पैकेजिंग" मुद्दों (EPA की अवधि) को हल करने के लिए विकास के समय की अनुमति दी जिसने 2008 में एक त्वरित चरण-इन को बाधित किया; ईपीए जानता था कि उपचार के बाद टीयर 4 का आवेदन और स्थापना अभी भी कुछ साल दूर थी। दस साल बाद, हालांकि, "पैकेजिंग" की समस्या बनी रही। "(EPA) दशक पुरानी धारणा है कि बाजार कैसे प्रतिक्रिया देगा, यह गलत साबित हुआ है," यात्री वेसल एसोसिएशन के अध्यक्ष रॉबर्ट जे। लॉलर, जूनियर ने EPA की टिप्पणियों में टियर 4 स्थिति को अभिव्यक्त किया है। .

EPA देरी के अपने प्रस्ताव पर अंतिम कार्रवाई जारी करने के लिए समर 2020 को लक्षित कर रहा है।

दाना ब्रूस्टर (फोटो: हग इंजीनियरिंग)

टियर 4 अनुपालन के लिए हग इंजीनियरिंग का दृष्टिकोण दर्शाता है कि कैसे इंजीनियर सामग्री और स्थान के संबंध में अधिकतम लचीलेपन की मांग कर रहे हैं। इस प्रकार का अग्रिम पोत मालिकों के लिए महत्वपूर्ण है जो कि पुनर्शक्ति की मांग कर रहे हैं। हो सकता है कि आप पांच साल पहले अपने जहाज में टियर 4 सिस्टम फिट नहीं कर पाए हों। आज, वही स्थान आपके मौजूदा इंजन में आफ्टरट्रीटमेंट सिस्टम स्थापित करने के लिए काम कर सकता है।

एचयूजी इंजीनियरिंग एनओएक्स उत्सर्जन को टीयर 4 मानकों तक कम करने के लिए उपचार के बाद चयनात्मक उत्प्रेरक कमी (एससीआर) की पेशकश करता है। पार्टिकुलेट मैटर (पीएम) को कम करने के लिए एससीआर सिस्टम में डीजल पार्टिकुलेट फिल्टर (डीपीएफ) भी जोड़ा जा सकता है। हग के नॉटिक्लीन और क्लीन4मरीन सिस्टम विभिन्न इंजनों के अनुकूल हैं; वास्तव में, HUG के पास आज IMO III के लिए प्रमाणन है और वर्तमान में प्रमाणन प्रक्रिया में अतिरिक्त इंजन हैं। HUG ने वैश्विक स्तर पर कुछ समुद्री डीजल इंजन ओईएम के साथ साझेदारी की है। एक्सप्लोर करने के लिए एक अन्य टियर 4 पथ "सर्वश्रेष्ठ उपलब्ध प्रौद्योगिकी" (बीएटी) विकल्प है। जब पुनर्शक्ति अनुप्रयोगों के लिए टियर 4 इंजन उपलब्ध नहीं होता है, तो कुछ मामलों में वायु गुणवत्ता एजेंसियां BAT पर विचार कर सकती हैं।

दाना ब्रूस्टर हग के क्षेत्रीय बिक्री प्रबंधक, मोबाइल एप्लिकेशन (समुद्री/रेल) हैं। उन्होंने कहा कि एचयूजी के इंजीनियर आफ्टरट्रीटमेंट इंस्टालेशन के लिए जिसे वे "लेगो एप्रोच" कहते हैं, लेते हैं, यानी जो भी जगह उपलब्ध है, उसमें इसे फिट करने के लिए। ब्रूस्टर ने कहा कि टीयर 4 नियंत्रण योजनाएं तेजी से विभिन्न विन्यासों में स्थापित की जा सकती हैं। यदि अधिक लंबवत स्थान उपलब्ध है, तो हार्डवेयर ढेर हो जाता है। एक संकीर्ण लेकिन अधिक लंबी जगह में, सिस्टम फैलेगा। लेकिन अगर आपको 800 एचपी से अधिक के इंजन की जरूरत है, तो अब संभावना बेहतर है कि टीयर 4 काम कर सकता है। फिर भी, टीयर 4 के साथ बोर्ड के पास कोई जवाब नहीं है।

बॉयर टोइंग ने हाल ही में अपने 1997-निर्मित टग ग्रेचेन एच तीन नए कमिंस QSK19 टियर 3 अनुपालक इंजनों को 1,800 आरपीएम पर 750 एचपी प्रत्येक के लिए रेट किया। (फोटो: कमिंस)

एडी ब्राउन, सेगमेंट लीडर, कमिंस इंजन में कमर्शियल मरीन, ने कहा कि उनकी टीम "नौसेना के वास्तुकारों और ग्राहकों के साथ मिलकर काम कर रही है जो टीयर 4 उत्सर्जन स्तरों को पूरा करती है और जहाजों को अपने मिशन को पूरा करने में सक्षम बनाती है।" ब्राउन ने कहा कि "कुल मिलाकर, जहाजों पर स्वच्छ उत्सर्जन प्रणालियों का प्रभाव अलग-अलग होता है।" कुछ जहाजों महत्वपूर्ण जहाज के नए डिजाइन के बिना नए उपचार प्रणाली को समायोजित कर सकते हैं। हालांकि, उच्च गति और / या वजन-संवेदनशील अनुप्रयोगों में, ब्राउन ने कहा "नौकाओं और उनके इंजन कक्षों को फिर से डिजाइन या पुन: कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता हो सकती है।" Cummins इस प्रकार की परियोजनाओं पर ग्राहकों के साथ मिलकर काम करता है।

ब्राउन ने कहा कि डीजल-इलेक्ट्रिक हाइब्रिड से लेकर हाइड्रोजन ईंधन सेल तक वैकल्पिक बिजली समाधान क्षितिज पर हैं। "ग्राहक अपने जहाजों को नियामक नियमों को पूरा करने के लिए सर्वोत्तम पावर पैकेज के साथ अनुकूलित करना चाहते हैं और फिर भी सबसे कुशल इंजन प्रदर्शन प्रदान करते हैं।"

एबीबी और इसके समुद्री जनरेटर उत्पादों के लिए संकरण एक बड़ा फोकस है। एबीबी के लो वोल्टेज (एलवी) मानक समुद्री जनरेटर पूरी तरह से बिजली के जहाजों और मुख्य, सहायक या आपातकालीन बिजली उत्पादन में समुद्री डीजल जेन-सेट के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। वे 380-480 वी के विशिष्ट वोल्टेज के साथ 180-450 के फ्रेम आकार में 14-2,600 केवीए की शक्ति सीमा को कवर करते हैं। यह उपकरण समुद्री अनुप्रयोगों में अच्छी तरह से परीक्षण किया गया है, वर्तमान में 1,300 से अधिक जहाजों में काम कर रहा है।

डेव ली, एबीबी के वरिष्ठ खाता प्रबंधक, न्यू बिल्ड, पोत शक्ति के संबंध में एक "विभिन्न विचार पैटर्न" के हिस्से के रूप में एक संकर मूल्यांकन का वर्णन करते हैं। उन्होंने नोट किया कि वर्कबोट में, उदाहरण के लिए, पूर्ण इंजन शक्ति का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है। एबीबी डीजल इंजन के पूरक के लिए छोटे जनरेटर स्थापित करता है। "हम एक इष्टतम पावर रेंज और बैटरी और ईंधन सेल प्रौद्योगिकी प्रदान करते हैं," ली ने कहा। यह दृष्टिकोण दूसरे डीजल इंजन की आवश्यकता से बच सकता है। यह कार्य के आधार पर सबसे प्रभावी ढंग से अश्वशक्ति का उपयोग करता है।

डेविड ली (फोटो: एबीबी)

स्कैनिया के लिए सामरिक शक्ति की धारणा एक महत्वपूर्ण है, जो अमेरिका में 800 एचपी से अधिक इंजन की पेशकश नहीं कर रही है, उच्च-शक्ति बाजार बहुत सीमित है। जैसा कि डिजाइनर भविष्य की बिजली मांगों का मूल्यांकन करते हैं, अल्बर्टो अल्काला, स्कैनिया के लिए अमेरिकी समुद्री बिक्री प्रबंधक, खुद जहाजों पर अतिरिक्त प्रगति की भविष्यवाणी करते हैं: गति और ऊर्जा दक्षता के लिए आकार।

वह भी बढ़ते संकरण की अपेक्षा करता है, यह लिखते हुए कि "संकरण टियर 3 के बीच की खाई को भर सकता है और टियर 4 की जटिलताओं के साथ एक बड़े इंजन की आवश्यकता है।" 2012 में, स्कैनिया ने सैन फ्रांसिस्को में हॉर्नब्लोअर हाइब्रिड को टियर 2 / इलेक्ट्रिक मिक्स के साथ तैयार किया। कैलिफोर्निया के कठिन वायु गुणवत्ता लक्ष्यों को पूरा करने के लिए उस जहाज को हाल ही में टियर 3 / इलेक्ट्रिक मिक्स में अपग्रेड किया गया था।

अल्बर्टो अल्काला (फोटो: स्कैनिया)

Alcalá ने संकरण को भावी विघटनकारी तकनीकों की सूची में सबसे ऊपर रखा। स्कैनिया एबीबी (और अन्य) के साथ परियोजनाओं पर काम करती है जो प्रदर्शित करती है कि इलेक्ट्रिक-डीजल उत्पादन का मिश्रण बड़े इंजन सेटों को कैसे बदल सकता है।

स्कैनिया के इंजीनियरों ने प्रदर्शित किया है कि टियर 3 स्तरों पर तीन छोटे इंजन पारंपरिक 2,000 एचपी टग में 3-4 इंजनों की जगह ले सकते हैं। नए जेनसेट 2,000 एचपी के बर्तन में 2,400 एचपी तक प्रदान कर सकते हैं। पोत आवश्यकतानुसार बिजली का उपयोग करते हैं - कम भार वाली स्थितियों में सुस्ती या बंद करना, नाटकीय रूप से कम ईंधन का उपयोग करना, फिर जरूरत पड़ने पर ही अधिकतम शक्ति खींचना, फिर से, आमतौर पर एक जहाज के परिचालन घंटों का एक अपेक्षाकृत छोटा हिस्सा।

इस गर्मी में EPA के निर्णय के लिए बने रहें।