sábado, 17 de diciembre de 2011

Barcos Ecológicos. El Rainbow Warrior III

El nuevo buque insignia de Greenpeace, el Rainbow Warrior III, es unos de los barcos más ecológicos construidos. Se ha estudiado todo al mínimo detalle para presentarlo como un ejemplo de sostenibilidad en el mar.
La construcción del barco fue un reto para todos aquellos involucrados. Los expertos no solo tenían que construir un barco de alta tecnología, también tenían que satisfacer los más altos requisitos medioambientales.

La embarcación está diseñada para navegar todo lo posible aprovechando la fuerza del viento. Con una eslora de 57,92 mts. y dos mástiles en forma de A que permiten unas velas más grandes que un mástil convencional del mismo tamaño. Esta es la primera vez que se instala este diseño en un barco del tamaño del Rainbow Warrior III.

Tiene un motor de propulsión diesel-eléctrica, utiliza el calor del motor para obtener agua caliente y cuenta con un sistema para prevenir vertidos.

Uno de los principales problemas ambientales generados por los barcos son los vertidos en el mar, ya sean los de restos de hidrocarburos, los de las aguas fecales o los de basuras sólidas, como plásticos.

El Convenio Internacional para Prevenir la Contaminación por los Buques (MARPOL), es el instrumento jurídico que regula los vertidos en el medio marino producidos por las embarcaciones.

Existen toda una serie de normas que estipulan lo que no se puede tirar al mar, lo que sí, y en qué condiciones y zonas.

Por ejemplo:
El agua oleosa de las sentinas solo se puede descargar después de filtrar los restos de hidrocarburos.

Las aguas negras de los baños pueden verterse a más de 4 millas de la costa si se tiene un sistema de tratamiento y a una distancia de más de 12 millas si no se cuenta con este equipo.

En cuanto a las basuras sólidas, se pueden arrojar los restos de comida desmenuzados a una distancia de más de 12 millas de la costa, pero nunca plásticos.

La pregunta ahora es:

¿Qué se hace con los residuos sólidos en el Rainbow Warrior III?

Como es de esperar, Greenpeace no solo garantiza respetar las normas, sino que asegura ir mucho más lejos. Esto significa que no solo se compromete a no arrojar al mar nada que no cumpla los requisitos legales más estrictos, también intentar siempre, que los residuos acumulados a bordo para descargar en tierra firme sean reciclados.

En el caso de los desechos sólidos, esto resulta más complicado de lo que parece para un barco que puede estar largos periodos en el mar y que se puede encontrar con situaciones muy diferentes en la gestión de la basura según el puerto al que llegue.

En este barco la gestión de los residuos sólidos recae en un marinero de cubierta al que llaman el ‘garbalogist’ (de garbage, basura en inglés).

Vemos que en el tema de los residuos sólidos los ecologistas no confían tanto en innovaciones tecnológicas como en las personas.

Una primera dificultad consiste en acumular en el barco la basura que no sea orgánica (los restos de comida se tiran al mar) en largas travesías. Se requiere mucho espacio para almacenar los desechos, pero también guardarlos muy limpios.

Junto a los distintos contenedores donde se tiran residuos casi impolutos, el barco cuenta también con una cámara frigorífica donde guardan basura orgánica y con una máquina que desmenuza los envases de vidrio.

A bordo, todo lo que se vaya guardado sigue un minucioso proceso de separación. Junto a cada cubo, siempre hay un cartel que identifica el tipo de desecho: aluminio, otros metales, plástico, tetrabrikes, papel y cartón, vidrio, pilas.

En cada país al que llega el Rainbow Warrior III puede existir una legislación diferente para la basura o ninguna en la que se pueda confiar. El ‘garbalogist’ debe conocer las diferentes situaciones que van a encontrarse para programar qué hacer con los residuos.

La otra función del ‘garbalogist’ es: intentar subir a bordo la menor cantidad de embalajes superfluos. Esto se tiene en cuenta a la hora de comprar las provisiones, pero también al subirlas al barco, donde muchos envases son sustituidos entonces por cajas reutilizables.

Cuando el nuevo Rainbow Warrior deje los distintos puertos donde atraque, el exceso de embalaje de la comida que embarquen se quedará en los contenedores del puerto.

En la tripulación actual del Rainbow Warrior III, el marinero que se ocupa de la basura (‘garbalogist’) es la sonriente Helena de Carlos (en la imagen), una australiana de padre español, que desde hace 7 años viaja por todo el mundo en barcos de Greenpeace.

“Esta es mi oficina”, explica Helena al entrar en el cuarto de la basura de la embarcación.

Autor de la imagen: Pedro Armestre/Greenpeace.

sábado, 19 de noviembre de 2011

Motores MAN y las Tecnologías de Reducción de Emisiones NOx – IMO Tier III

En relación con la reducción de emisiones contaminantes de los gases de escape, el objetivo de los fabricantes de Grandes Motores Marinos, es cumplir con la nueva regulación IMO Tier III, cuya entrada en vigor se producirá en 2016.

Todas las legislaciones sobre reducción de emisiones prestan especial atención a los óxidos de nitrógeno (NOx) formados, en más del 90%, por las elevadas temperaturas que se alcanzan durante la combustión.

Hasta la fecha se han investigado diversos métodos para la reducción de emisiones de NOx:

• Medidas internas: recirculación de los gases de escape (EGR en sus siglas inglesas), turbocompresión de doble etapa, timing variable de válvulas y sistema de inyección Common Rail (CR).
• Las denominadas Wet Technologies: Fuel Water Emulsion (FWE) e inyección de aire de carga humidificado (HAM).
• Medidas secundarias o de tratamiento de los gases de escape: Reducción Catalítica Selectiva (SCR en sus siglas inglesas).
El gráfico muestra la evolución de los motores diesel desde el año 1950 hasta la actualidad y la reducción de las emisiones de gases contaminantes a la atmósfera de los mismos. 
Después de analizar los distintos métodos propuestos, se llegó a la conclusión que la recirculación de gases de escape y la reducción catalítica selectiva tienen el potencial suficiente como para alcanzar una reducción del 80% de NOx requerida por Tier III.

Hoy, quiero comentarles sobre el sistema:

Recirculación Gases de Escape (EGR)

MAN Diesel & Turbo (MDT), valiéndose del “know how” adquirido como proveedor de avanzadas tecnologías para los equipos de propulsión del buque, ha diseñado, fabricado e instalado el primer sistema EGR para un motor diesel de dos tiempos a bordo del buque portacontenedores Alexander Maersk, propiedad del armador AP Moller-Maersk.

El potencial de la recirculación de los gases de escape para la reducción de las emisiones de NOx en motores de dos tiempos quemando combustible pesado (HFO) ha sido investigado por MAN durante los últimos 10 años.

Esta técnica se basa en que la mayor capacidad térmica y el menor contenido de oxígeno de los gases de escape recirculados disminuye la temperatura máxima de combustión, responsable de la formación de los denominados NOx térmicos.

El sistema EGR enfría y mezcla cantidades dosificadas de gases de escape con el aire fresco de admisión con el fin de reducir la temperatura máxima de combustión del motor, reduciendo con ello la proporción de óxidos de nitrógeno.

Se han realizado más de 50 pruebas diferentes con el sistema EGR, tanto con combustibles HFO como MDO, para hallar las tasas de recirculación de los gases de escape necesarias que cumplan con la normativa IMO Tier III, al tiempo que también se asegura un mínimo efecto en la eficiencia de la combustión y, por lo tanto, un menor aumento del consumo específico de combustible (SFOC en sus siglas inglesas).

Dichas pruebas dieron como resultado valores de emisiones de NOx comprendidos entre los 3,4 gr/kWh (establecido por Tier III) y los 5,1 gr/kWh (valor que no se puede superar) para contenidos de oxígeno en el aire de barrido de un 15,5% a un 18%.

Los resultados obtenidos en el banco de pruebas y en el Alexander Maersk permiten afirmar que el futuro del EGR pasa por motores con inyección y escape controlado electrónicamente y equipados con turbosoplantes de área variable, dado que ofrecen un mayor control de los parámetros de inyección y aseguran una mayor relación de compresión de aire de carga.

En la figura podemos ver un sistema EGR de segunda generación (anaranjado) integrado en el motor MAN B&W 6S80ME-C9 de dos tiempos construído por Hyundai Heavy Industries para ser colocado  en un barco de 4,500-TEU de la línea Maersk que será entregado a principios de 2013.

También te pueden interesar estos temas relacionados:
Estrategias para reducción de las Emisiones Contaminantes en Motores Diesel Marinos (I)

Estrategias para reducción de las Emisiones Contaminantes en Motores Diesel Marinos (II)

Estrategias para reducción de las Emisiones Contaminantes en Motores Diesel Marinos (III)


jueves, 27 de octubre de 2011

Acciona 100% EcoPowered, primer barco de vela con generación energética totalmente renovable


Como un ejemplo de que las energías renovables constituyen una alternativa real a las energías convencionales, siempre que exista compromiso empresarial e institucional para hacerlo posible, Acciona, grupo español de infraestructuras, energías renovables y agua, ha hecho diseñar el primer barco de regatas transoceánicas con sistemas de generación de energía basados íntegramente en fuentes renovables: el Acciona 100% EcoPowered.
El objetivo de Acciona con esta iniciativa es avanzar en la constatación de la fiabilidad de las energías renovables y limpias como alternativa real al uso de combustibles fósiles y demostrar que la innovación es la vía para encontrar soluciones capaces de resolver las necesidades y retos de la sociedad actual.

Para ello ha elegido un desafío deportivo de máxima exigencia, como es el desarrollo de un velero de alta competición que se pondrá a prueba en una regata épica como la Vendée Globe, en la que un tripulante en solitario da la vuelta al mundo sin escalas ni asistencia. Por primera vez, en la línea de salida de la Vendée Globe 2012, se situará un velero sin un solo litro de combustible.

Ha sido diseñado por el estudio Owen Clarke Design, que ha integrado las innovaciones desarrolladas por Acciona, y ha sido fabricado en Nueva Zelanda por el astillero Southern Ocean Marine.
El desarrollo del Acciona 100% EcoPowered ha requerido dos años de I+D+i aplicada en dos líneas de trabajo complementarias.

Por un lado, para desarrollar el concepto de "velero cero emisiones" y definir y diseñar los equipos óptimos que garanticen y optimicen el suministro de energía para los sistemas de navegación, comunicaciones, hidráulica y motores, a partir únicamente de los recursos que proporcionan el sol, el viento y el agua.
Solo con energías renovables
El Acciona 100% EcoPowered utilizará para la navegación una combinación de energía eólica, obtenida a partir de dos aerogeneradores de 350 W cada uno, energía fotovoltaica mediante paneles solares integrados en el casco con una superficie total de 12 metros cuadrados y energía hidrodinámica, conseguida con dos generadores a partir de hélices que aprovechan el movimiento del agua con una potencia de 400 W cada uno.
La energía generada por estas tres fuentes se puede almacenar en un banco de baterías que aseguran la alimentación. Un sistema basado en pilas de hidrógeno obtenido a partir de energías renovables garantiza el sistema de emergencia.
Este sistema energético introduce una variable crítica en la navegación de una prueba como la Vendée Globe: Javier Sansó, su Patrón y único tripulante, tendrá que gestionar la captación, almacenamiento y consumo de energía para procurar el suministro de la manera más eficiente posible.
La Global Clean Energy Conference 2011 ha actuado como madrina de botadura del barco, representada en la ceremonia por su presidenta, Kavita Maharaj.

martes, 11 de octubre de 2011

Super Green 8500. El concepto de la proa Groot Cross-Bow

El astillero chino Jiangsu Yangzijiang Shipbuilding entregará el primer buque de la serie “Super Green 8500” diseñado por la oficina técnica naval Groot Ship Design para la naviera británica Carisbrooke Shipping.

Es una embarcación multipropósito para el transporte de carga y su diseño está pensado para la disminución del consumo de combustible y que resulte muy funcional (con módulos), en referencia a los espacios de bodega.

El diseño de la proa es un concepto denominado Groot Cross-Bow que utiliza el principio de “penetración de la ola”. Los diseñadores han logrado con este tipo de proa, junto con una forma optimizada del casco y una hélice con tobera, una gran ventaja a la hora de reducir la potencia propulsora instalada.

Super Green 8500
En comparación con otros buques del mismo tonelaje, este tipo de proa permite la instalación de un motor principal mucho más pequeño, lo que proporciona un menor consumo de combustible, menores emisiones y una navegación más suave en condiciones meteorológicas adversas, con menos cabeceo y menos energía perdida, proporcionando más confort a la tripulación y un menor riesgo de la carga transportada.

Groot Cross-Bow
El barco de 6.143 GT tiene una eslora de 110 mts., una manga de 17.4 mts. y un calado de 8 mts., propulsado por un motor de 2.400 kilovatios que acciona una hélice de paso controlable de 4,29 mts. de diámetro dentro de una tobera.

Con una velocidad de servicio de 12,3 Kt., el consumo de combustible de este buque ha sido pensado para que sea aproximadamente un 30% menor que el de otros buques de similar tonelaje.

El índice de Diseño de Eficiencia Energética se ha calculado para que sea del 9,72, muy por debajo del índice requerido de 13,3 para el año 2025.

En el video se puede apreciar la funcionalidad del espacio de bodega.



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