
Perfil de diseño: Remolcador híbrido de metanol SA-100 de Glosten
La industria marítima comercial está buscando soluciones para mejorar la eficiencia y reducir las emisiones, y está llegando al mercado una amplia gama de nuevas soluciones para responder a la llamada. Entre estos se encuentra un nuevo diseño para un remolcador híbrido de metanol de la firma de arquitectura naval e ingeniería marina Glosten. El SA-100, desarrollado en colaboración con el integrador de sistemas ABB, es un remolcador de alta potencia con tracción de bolardo de 90 toneladas que “está destinado a brindar a los operadores un medio para mejorar el desempeño ambiental, pero en todos los demás aspectos, continuar operando como lo hacen. normalmente”, dijo Peter Soles, operaciones marinas y desarrollo comercial, Glosten.
El metanol, que está disponible comercialmente en todo el mundo, es atractivo porque se quema de forma más limpia y ofrece caminos con menos emisiones de carbono para que las empresas alcancen sus objetivos de descarbonización, dijo Soles. En comparación con el diésel marino o el gasóleo marino, se pueden lograr reducciones de CO2 del 2 al 15 % para el metanol gris producido a partir de gas natural, o hasta un 70 a 90 % para el metanol verde producido a partir de recursos renovables, explicó, y agregó que SOx, NOx , y las reducciones de emisiones de partículas (PM) pueden superar el 99 %, 60 % y 95 %, respectivamente.
Y eso no es todo. “El metanol tiene una larga lista de ventajas, no solo sobre algunos de los otros combustibles alternativos, sino también sobre el diésel”, dijo Soles. “Sigue siendo un combustible líquido a temperatura ambiente; se puede inyectar en motores de ciclo diésel de media y alta velocidad con relativamente pocas modificaciones; y puede almacenarse en tanques integrados en el casco.
“El metanol también es un combustible marino probado que ha estado en uso durante más de una década y tiene una larga historia de manejo seguro. Hemos superado con creces la etapa de viabilidad técnica. El metanol ahora es 'comercialmente avanzado'. La tecnología del motor está disponible y progresa constantemente, la tasa de adopción entre los operadores de embarcaciones está aumentando rápidamente y ya existe un marco regulatorio para las embarcaciones que funcionan con metanol”.
Si bien se puede esperar que un motor que funciona con metanol funcione de manera similar a uno que usa diésel, con una potencia de salida y tiempos de respuesta comparables, Soles dijo que un inconveniente principal es un menor alcance o resistencia porque el metanol tiene aproximadamente la mitad de la densidad de energía del diésel. “Esto no significa que el tirón sea menos poderoso. Simplemente significa que se debe inyectar más combustible y a presiones más altas que cuando se usa diésel. [A dedicated harbor assist tug] probablemente será necesario reabastecerse de combustible con mayor frecuencia en comparación con las operaciones actuales”.
(Imagen: brillo)
Desde el punto de vista del diseño, Soles dijo que los mayores desafíos para desarrollar este remolcador en particular están relacionados con las limitaciones de espacio a bordo. “Además de las baterías, un remolcador híbrido en serie como este requiere una gran cantidad de aparamenta eléctrica”, explicó. “Normalmente, eso no sería un gran problema en un remolcador de este tamaño; pero cuando se combina eso con tener que desarrollar un arreglo de tanque de metanol que funcione, incluyendo ataguías y puntos de acceso requeridos, y al mismo tiempo tratar de minimizar el tonelaje de registro bruto (TRB), se convierte en un acto de equilibrio bastante complicado”.
Pero los desafíos específicos del combustible de metanol son manejables, dijo Soles. “Hay algunos requisitos especiales con respecto al sistema de suministro de combustible, así como las zonas peligrosas en las que hay que pensar detenidamente. Sin embargo, lo que es más difícil es la disposición del tanque. Al entrar en cualquier concepto de remolcador de metanol, ya se enfrenta al problema de incorporar un combustible que requiere aproximadamente el doble de espacio que el diésel por unidad de energía. Luego, además de eso, tiene el requisito de ataguías de 600 mm para áreas de tanques por encima de la línea de flotación y dondequiera que los tanques estén adyacentes a espacios ocupados. En comparación con lo que todos conocemos y con lo que estamos familiarizados, es decir, los remolcadores con motor diésel, se siente un poco como si tuviera dos nuevos factores trabajando en su contra. No es imposible hacer ejercicio; pero puede ser bastante limitante en una embarcación relativamente pequeña como un remolcador de puerto”.
Otro desafío para el SA-100, y realmente para todos los remolcadores híbridos de combustible alternativo, son los mayores costos iniciales, que Soles considera un factor clave que restringe una adopción más generalizada en los EE. UU. propulsión, un buque híbrido de metanol como el SA-100 se puede construir por mucho menos que un remolcador a gas que funciona con gas natural licuado (GNL), hidrógeno o amoníaco, y eso se debe principalmente a que el combustible de metanol permanece en estado líquido a temperatura ambiente. temperaturas y se pueden almacenar en tanques integrados en el casco. También funciona bien en motores de ciclo diesel con modificaciones relativamente menores y requiere menos sistemas auxiliares que los remolcadores a gasolina”.
La historia puede ser completamente diferente en el lado operativo del libro mayor, donde los remolcadores híbridos y de combustible alternativo no son necesariamente más costosos y, a veces, incluso menos costosos cuando están diseñados de manera inteligente. Soles dijo que tener baterías a bordo del SA-100 contribuye en gran medida a reducir los costos operativos. “El uso de baterías para potencia de 'impulso' permite al operador seleccionar grupos electrógenos de motor principal más pequeños que se adaptan mucho mejor a las demandas operativas reales de los trabajos de asistencia de rutina. Dimensionar motores para bolardos completos no solo significa comprar motores más grandes y más caros. Significa que los motores consumirán más combustible del necesario; y debido a que funcionan con muy poca carga la mayor parte del tiempo, significa que no están operando en su punto de eficiencia de diseño, lo que resulta en un mantenimiento más frecuente”, dijo Soles. “El uso de baterías en el SA-100 también permite que el remolcador funcione en modo totalmente eléctrico cuando no está en funcionamiento, lo que significa que los motores no funcionan en absoluto. Esto mantiene las horas del motor al mínimo y aumenta la cantidad de tiempo que se puede pasar entre las revisiones en el marco”.
El SA-100 está "destinado a brindar a los operadores un medio para mejorar el desempeño ambiental, pero en todos los demás aspectos, continuar operando como lo hacen normalmente", dijo Peter Soles, operaciones marinas y desarrollo comercial, Glosten.
Otra forma en que el diseñador trabajó para mantener los costos operativos al mínimo en el SA-100 fue mediante el desarrollo de la disposición estructural para un bajo GRT de EE. UU. “Dado que los operadores pueden esperar costos de capital más altos con los remolcadores de combustibles híbridos y alternativos, buscarán otras formas de controlar el costo total de propiedad (TCO) y, en última instancia, mantener sus tarifas competitivas”, dijo Soles. "La mejor manera de hacerlo es administrar los costos laborales, y los requisitos de personal de USCG están directamente relacionados con GRT".
Si bien el futuro aún no está escrito, una serie de factores cambiantes podrían ayudar al caso comercial de los buques de combustión más limpia en el futuro. La industria náutica “atraviesa un momento de profundo cambio e incertidumbre”, señaló Soles. “Con las regulaciones federales y estatales en rápida evolución, las fuerzas del mercado cambiantes y las percepciones cambiantes en torno a la responsabilidad ambiental corporativa, ¿qué garantías tienen los operadores de que invertir en un remolcador mecánico diésel de nueva construcción no les costará más a largo plazo?”
En general, la reacción del mercado al SA-100 ha sido "abrumadoramente positiva", dijo Soles. “La mayoría de los operadores ya han realizado una buena cantidad de investigación independiente sobre combustibles alternativos y comprenden muchos de los factores que hacen que el metanol sea tan atractivo como reemplazo del diesel”.
Descubrir la cadena de suministro es otro problema por completo. “Los operadores tienen preguntas sobre la disponibilidad de metanol, dónde pueden obtenerlo y si existe o no la infraestructura para el abastecimiento de combustible o el reabastecimiento de combustible en camiones cisterna. Todas estas son preguntas razonables, y creo que es el mayor obstáculo que hay que superar antes de que veamos que el metanol es adoptado por más de unos pocos operadores con visión de futuro”, dijo Soles. “Afortunadamente, el SA-100, tal como fue diseñado, puede operarse con diésel indefinidamente y adaptarse fácilmente a metanol siempre que los operadores se sientan seguros de que es la dirección que quieren tomar”.
El SA-100 es el primer concepto de embarcación alimentada con metanol de Glosten, pero la empresa ya está trabajando en otros proyectos que incorporan combustible de metanol, dijo Soles. "Ciertamente habrá más conceptos y proyectos de embarcaciones alimentadas con metanol por venir".
(Imagen: brillo)
Deja una respuesta
Entradas relacionadas