miércoles, 15 de febrero de 2012

El Gas Natural Licuado (LNG) y la Tecnología de los motores Wärtsilä Dual-Fuel (DF)

Según estudios realizados por las sociedades de clasificación para varias categorías de buques, se espera que una gran parte de las flotas de transporte marítimo internacional utilicen gas natural licuado como combustible en motores propulsores de buques de nueva construcción o por la transformación de los ya existentes, como es el caso del buque Bit Viking, siendo este el primer buque cisterna no dedicado al transporte de Gas Natural Licuado (GNL), que utiliza este tipo de gas como combustible.


En este contexto, quiero comentar sobre los motores Dual Fuel (DF) de Wärtsilä que pueden funcionar alternativamente alimentados por gas natural a baja presión o por combustible diesel o fuel-oil y son capaces de cambiar automáticamente de una forma a la otra, manteniendo en todo momento la potencia producida.

Modo de operación:

Funcionan en modo gas de baja presión (5 bar) inyectando un 1% de diesel como piloto para producir el encendido de la mezcla aire /gas o solo en modo diesel utilizando MDO y HFO.

El proceso de combustión de la mezcla gas y aire se produce en un ciclo Otto, o alternativamente el proceso de combustión de la mezcla diesel y aire en un ciclo Diesel.


Ventajas del motor Dual (DF) frente a motores alimentados solo con LNG en buques:



Se puede ver en la figura las emisiones producidas por los gases de escape de los motores y los objetivos de los fabricantes de los mismos para lograr reducirlas.



Emisiones más limpias consumiendo LNG



Como conclusión podemos afirmar que ya hay suficientes factores que apoyan la adopción del LNG como combustible marino.

La tecnología de los motores Dual Fuel (DF) de Wärtsilä pueden entregar soluciones seguras, integradas, optimizadas y probadas que combinan las ventajas de los combustibles líquidos y gaseosos.

1 Cumple con los futuros requerimientos de emisiones IMO Tier III

2 Utilización de Gas a baja presión (5 bar)

3 Flexibilidad con los combustibles: GAS, MDO y HFO

Puede interesarte:

Wärtsilä Convierte el Sistema de Propulsión del Buque Tanque “Bit Viking” a LNG


El Gas Natural Licuado (GNL) en la propulsión de buques

jueves, 9 de febrero de 2012

Wärtsilä Convierte el Sistema de Propulsión del Buque Tanque “Bit Viking” a LNG

El buque tanque “Bit Viking” fue la primera embarcación modificada por Wärtsila, a la cual se le realizó una conversión del sistema de propulsión que utilizaba petróleo pesado pasándolo a consumir  gas natural licuado (LNG), lo que lo convierte en uno de los buques tanque más amigables con el medio ambiente en el mundo.
La conversión permite que el buque califique para obtener más bajos impuestos por emisión de óxido de nitrógeno (NOx), bajo los parámetros de la norma Noruega de emisiones de gases contaminantes.

Además, al operar con gas natural licuado puede bajar las emisiones de óxido de carbono, y virtualmente eliminar las emisiones de óxido de azufre y de partículas en los gases de escape del motor.

El alcance del paquete de conversión incluye sistemas de combustible a gas montadas en cubierta, cañerías, dos motores Wärtsilä 46 de 6 cilindros convertidos a unidades Wärtsilä 50DF con sistemas de control y todos los ajustes necesarios para la conversión de los sistemas del barco.
 
Los motores están conectados directamente a los ejes de propulsión a través de una caja reductora que permite una mejora significativa en la eficiencia de la propulsión, reduce el consumo de combustible y la correspondiente reducción de las emisiones.

El certificado de clasificación del barco también fue actualizado y es el primer barco alimentado con combustible de gas natural licuado en ser clasificado por la norma Germanischer Lloyd.
 
Nuevo sistema de almacenamiento Gas Licuado Natural

El “Bit Viking” utiliza el nuevo sistema LNGPac de Wärtsilä, lo que permite el almacenamiento a bordo seguro y conveniente de gas natural licuado.

Los dos tanques de 500 metros cúbicos de almacenamiento están montados en la cubierta para facilitar las operaciones de aprovisionamiento de combustible y permitir el abastecimiento de combustible a gas licuado a una velocidad de 430 metros cúbicos por hora.
 
Los tanques de almacenamiento proveen a la embarcación una autonomía de operación de 12 días con un 80 por ciento de carga, con la opción de cambiar a petróleo diesel si es requerido.
 
Cuando visita los puertos de Estados Unidos, los cuales tienen un límite de 0.1 por ciento en emisiones de azufre, la embarcación puede operar con gas.

Las exitosas pruebas marítimas con este barco hacen que el uso de gas natural licuado como el combustible de los motores en los barcos sea hoy una posibilidad cierta en los proyectos de nueva construcción.

sábado, 4 de febrero de 2012

Det Norske Veritas (DNV) y Oshima Shipbuilding Co.,Ltd.

Acuerdo de Colaboración para Desarrollo del Proyecto ECO-Ship 2020

Una de las tendencias en la industria naviera es orientar el diseño de los navíos hacia buques más eficientes y amigables con el medioambiente. Uno de los ejemplos que demuestran en la actualidad esta tendencia es el programa ECO-Ship 2020.

Los buques conocidos como bulkcarriers, son barcos que se dedican al transporte de cargas secas a granel. Suelen ser de gran tamaño (hasta 200.000 TPM), superando en algunos casos los 300 m de eslora. Normalmente navegan a baja velocidad.

El ECO-Ship 2020 es un diseño conceptual de eficiencia energética para buques de carga con escotilla abierta (OHBC open hatch bulk carrier), desarrollado para reducir significativamente los costos de combustible -debido al sistema de propulsión a GNL.

Además, fue específicamente diseñado para cumplir con los requisitos de emisiones de la Organización Marítima Internacional (IMO), entre otros entes, ya que emite un 50% menos de CO2 que otros OHBCs.



El barco, tiene motores instalados que utilizan LNG como combustible, lo que permite reducir significativamente los costos en este ítem.

Incluye un sistema para aprovechar el calor residual  de los gases de escape (Waste Heat Recovery Systems whr) para producir energía que alimenta al sistema eléctrico, representando un ahorro del combustible del 5%.

Se aplican nuevos diseños en el casco, como el sistema de burbujas de aire para reducir la fricción, el uso de pinturas especiales, la configuración de 2 skeg/2 hélices. También el diseño Promas de Rolls Royce para el conjunto hélice/timón (ver figura)

y el diseño de la proa Seaworthy Bow (ver figura)



El empleo de materiales composite supone un ahorro en peso del 50% frente a los tradicionales materiales de acero.

Todas estas innovaciones se traducen en una reducción en emisiones de CO2 del 50%. Se destaca que gran parte de este ahorro en emisiones es debido al eficiente sistema de propulsión que emplea LNG.

Ver Video

Det Norske Veritas (DNV):
http://www.dnv.com/industry/maritime/
Oshima Shipbuilding Co.,Ltd.: http://www.osy.co.jp/english/

miércoles, 1 de febrero de 2012

Wärtsilä y MAN Diesel & Turbo avanzan en el proyecto Hércules C

Wärtsilä y MAN Diesel & Turbo continúan desarrollando el proyecto de investigación Hércules (High Efficiency R&D on Combustion with Ultra-Low Emissions for Ships), enmarcado dentro de la producción de energía sostenible y segura en aplicaciones marinas.

Entre 2004 y 2007 desarrollaron la primera parte del proyecto denominado Hércules A  y en el que se establecieron plataformas de investigación a gran escala con el objetivo de someter a revisión el potencial de una amplia gama de tecnologías de reducción de emisiones.

Ver: http://maquinasdebarcos.blogspot.com/2008/12/motores-diesel-man-diesel-y-wrtsil.html

Entre 2008 y 2011 le siguió el Hércules B, con el que se mantiene el objetivo de reducción de las emisiones en los gases de escape, pero centrándose en la investigación de varias tecnologías específicas “totalmente innovadoras”, sin dejar de prestar atención al aumento de la eficiencia energética para conseguir reducir tanto el consumo de combustible como las emisiones de CO2.

Ver: http://maquinasdebarcos.blogspot.com/2009/04/wartsila-man-diesel-y-el-hercules-beta.html

El proyecto continua con la etapa Hércules C, que se desarrollará entre 2012 y 2015, y con el que se pretende llevar un paso más allá la sostenibilidad en la producción energética y la reducción de su impacto económico a través de la integración de las nuevas tecnologías.

En el Hércules C se abordará este reto mediante la adopción de un enfoque combinado de los procesos térmicos y sistemas del motor; la optimización de los mismos y la fiabilidad y el ciclo de vida del motor.

En este programa, se apuesta, por motores marinos capaces de producir de forma rentable (y durante su ciclo de vida) la energía necesaria para la propulsión de los buques, haciendo un uso responsable de los recursos naturales para que el respeto del medio ambiente quede garantizado.

Se contemplará un enfoque de ciclo de vida del producto para mantener las prestaciones del motor durante toda su vida útil, lo que incluye materiales mejorados y avances en la tribología con la finalidad de mejorar la seguridad y fiabilidad, así como sensores y tecnologías de monitorización y medición que permitan mejorar el control y la disponibilidad de las instalaciones de producción de energía.

En esta etapa del proyecto, el objetivo es lograr reducciones significativas y adicionales al anterior programa de consumo de combustible, y optimizar tanto la producción de energía como su utilización a través de mejoras avanzadas en el proceso de combustión y en la inyección del combustible, así como realizando una gestión óptima de la energía del buque.

Otro importante acuerdo de cooperación

Man Diesel & Turbo y Becker Marine Systems  suscribieron un acuerdo de cooperación en Augsburgo (Alemania), con el objetivo de trabajar en conjunto en el desarrollo y optimización de la zona de popa de los barcos.

Hasta ahora, las dos compañías, trabajaban de manera individual para lograr disposiciones eficientes de timones, hélices, toberas y apéndices, pero consideran que para lograr un perfeccionamiento aún mayor precisan de un enfoque más holístico, que integre todos los parámetros de diseño asociados a la zona de popa.

La utilización de las nuevas y avanzadas herramientas de simulación de presión y flujo disponibles en la actualidad permiten a los diseñadores de buques lograr mejoras significativas en la eficiencia de propulsión, el control de la cavitación y la reducción de niveles sonoros para alcanzar una maniobrabilidad mejorada, un consumo de combustible mejor, menores emisiones y un mayor confort a bordo.

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