Catamaranes con Proa Wave Piercing (WP)

La diferencia entre los monocascos convencionales de los multicascos, conocidos como catamaranes,  es que estos últimos están divididos por la línea central unidos por la cubierta de carga. Este simple hecho divide la relación desplazamiento y eslora, por lo que se necesita una potencia menor y un menor desplazamiento, aumentando su eslora de forma “puntiaguda” para romper las olas, llamados wave piercing. La velocidad y su ligereza ayudan a una mínima resistencia al agua.

Con este tipo de proa (también se le denomina “monocasco estabilizado”) se destacan por no presentar volumen sobre la flotación y por sus formas finas.

Una característica del Catamarán Wave Piercing es la proa central distintiva, y se prolonga más allá de los cascos "Wave Piercing" proporcionando una reserva de flotabilidad en condiciones meteorológicas adversas. 

               Formas de proa

Están diseñados para atravesar las olas en vez de flotar sobre ellas sin apenas cabeceo.

En el caso de embarcaciones de alta velocidad, reducir el cabeceo frente a las olas es necesario para reducir los golpes de mar y mejorar la eficiencia de la navegación.

La proa está dotada de túneles de desalojo de agua laterales, que facilitarán la navegación en condiciones de mar adversas a mayor velocidad que las embarcaciones convencionales.

La naviera Balearia con sede central en Denia (España), está construyendo cuatro buques catamaranes para su línea entre Ibiza y Formentera. Tendrán una  proa, tipo wave piercing, que facilitarán la navegación en condiciones de mar adversas asegurando el confort de los pasajeros.

Los buques tendrán 28 metros de eslora y 9 metros de manga. Serán propulsados por dos motores diesel de 1.450 CV de última generación que minimizan las emisiones de gases contaminantes y le permiten navegar a una velocidad máxima de 28 nudos.

El casco será de poliéster reforzado con fibra de vidrio, que no requiere de la aplicación de pintura y, en consecuencia, resulta más ecológico.

En el video se puede ver otro buque de Balearia (Jaume III entrando en Ibiza)

                                    https://youtu.be/s6tgbOuw2dY?t=198  

Buque BENCOMO EXPRESS de Fred Olsen

Con una eslora total de 95,47 mts. y una manga máxima de 28,16 mts.  el buque está clasificado como High Speed Wave Piercing. Es de un diseño similar al de un catamarán convencional, a excepción de que los cascos tienen un mínimo francobordo y reserva de flotabilidad para penetrar las olas en malas condiciones meteorológicas, en lugar de pasar por encima de ellas.

Los cascos están conectados por una estructura arqueada la cual incorpora un casco central (proa central), que se mantiene sobre la superficie del agua en aguas tranquilas en la condición de máxima carga. En condiciones extremas el casco Central provee de una flotabilidad instantánea al Buque y rompe el oleaje.

Propulsión del BENCOMO EXPRESS

2 motores diesel CATERPILLAR 3618 en cada sala de máquinas, desarrollando cada motor una potencia de 7200 KW a 1050 revoluciones, acoplados a través de las reductoras Reintjes VLJ 6831 a los Water Jets LlPS LJ 1500.

El empuje y gobierno es proporcionado por todos los Water Jets.

Christophe de Margerie, primer buque gasero rompehielos del mundo

El cambio climático abre un paso más corto del Ártico para el GNL

En el marco del proyecto Yamal en el Ártico, el buque cisterna ruso  Christophe de Margerie, diseñado para el transporte de gas natural licuado, es el primer buque gasero rompehielos del mundo.

Construido para la naviera rusa Sovcomflot el buque completó el trayecto entre los puertos de Hammerfest, en Noruega, y Boryeong, en Corea del Sur. La nueva ruta marítima, infranqueable hasta hace pocos años, supone un 40% menos de tiempo que la ruta tradicional a través del canal de Suez. Se convirtió además en el primer buque mercante en recorrer, sin apoyo de un buque rompehielos, las 2.193 millas náuticas que separan el cabo Zhelaniya, en el archipiélago ruso de Novaya Zemlya (este cabo también se usa como punto geográfico de referencia para marcar la separación entre los extremos meridionales del Mar de Barents y el Mar de Kara) y el cabo Dezhnieva, el punto más oriental de la Rusia continental.

El buque hizo una escala para cargar el gas natural en el puerto de Sabetta, en el Mar de Kara (península de Yamal) y luego llegó sin contratiempos al puerto asiático.

Aunque en el mundo ya existen 160 buques gaseros, este es el primero que también es un rompehielos, lo que le ha permitido realizar toda la travesía sin la necesidad de ser escoltado por este tipo de barcos, imprescindibles a tan altas latitudes.

El buque mide 299 metros de eslora total, 50 mts. de manga, 26,50 mts. de puntal y 11,80 mts. de calado. De 128.806 toneladas brutas y 80.200 toneladas de peso muerto,  tiene una capacidad de carga de 172.000 metros cúbicos.

Construido por el astillero Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME), Corea del Sur, ha sido fabricado bajo la supervisión de Bureau Veritas Clase 3 según el Registro Ruso Arc7, lo que lo incluye en la categoría de rompehielos, para operar durante todo el año.

La potencia de su sistema de propulsión es de 45 MW. similar a la del gran rompehielos nuclear ruso Arktika. Tiene dos motores diesel que alimentan a tres unidades Azipod que proporcionan al buque una alta capacidad de romper el hielo y una gran maniobrabilidad.

Es el  primer rompehielos propulsado por GNL.  Los motores utilizan el gas licuado que está transportando, lo que reduce sus emisiones de óxido de azufre en un 90% y las emisiones de óxido nitroso en otro 80%.

El casco del buque, tiene la proa y la popa reforzadas con chapa de 70 mm. de espesor y le permite navegar por aguas heladas de hasta 2,10 mts. de espesor, pudiendo soportar temperaturas de 52 grados bajo cero.

Además, la seguridad del buque y la protección del medio ambiente se ven reforzadas con una herramienta que Bureau Veritas utiliza para evaluar las cargas de hielo del casco; IceSTAR, un cinturón de hielo para agregar fuerza al casco en áreas clave asegurando que la estructura puede soportar las tensiones a largo plazo.

Energía Eólica Marina. Buques Instaladores de Turbinas Eólicas en el Mar. (II)

Los buques instaladores de turbinas eólicas, (Turbine Installation Vessels TIV), utilizan su amplia cubierta para trasladar los componentes necesarios para la instalación de turbinas eólicas en su ubicación en el mar. Una vez situados en la zona de trabajo, con su posición fija gracias a sus sistemas de posicionamiento dinámico, sus grandes patas los fijan al fondo y los elevan sobre el nivel del mar para que, con ayuda de sus grúas de gran capacidad de elevación, coloquen las bases, góndolas o palas de las turbinas eólicas marinas.

Vindeby, Dinamarca, en 1991

Para la instalación de las turbinas del primer parque eólico marino de la historia, instalado en Vindeby, Dinamarca, en 1991, se utilizaron una barcaza y una grúa flotante.

De esta forma se operó durante muchos años, pero el auge de la energía eólica marina de los últimos años dio lugar a un nuevo tipo de buque, los TIV o buques instaladores de turbinas eólicas, de los cuales el primero fue el Mayflower Resolution de la MPI Offshore, construido en los astilleros Shanhaiguan Shipyard en 2003 según el diseño de los daneses Knud E Hansen.

Una de las consecuencias de los aerogeneradores gigantes es que el equipamiento para instalarlos también debe aumentar su tamaño de manera considerable. En el año 2010, la compañía Swire Pacific Offshore, con sede en Singapur, encargó a los astilleros surcoreanos de Samsung Heavy Industries la construcción de dos buques autoelevables para su uso en la construcción de parques eólicos marinos, el Pacific Orca y su gemelo, el Pacific Osprey siguiendo el diseño de la ingeniería danesa Knud E Hansen cuyas características son:

                  Eslora total: 160,90 metros
                  Eslora entre perpendiculares: 155,60 metros
                  Manga: 49,00 metros
                  Puntal a la cubierta principal: 10,40 metros
                  Calado: 5,50 metros; máximo: 6,00 metros
                  Peso muerto: 8.400 toneladas
                  Velocidad máxima: 13 nudos

Disponen de una cubierta de 4.000 metros cuadrados con capacidad de carga de 15 T/m²  que le permite transportar e instalar 12 turbinas eólicas de 3,6 MW cada una.

Pero este barco puede transportar turbinas aún más grandes, incluso de más de 5 y 6 MW y cuyas paletas midan 75 m de longitud. Incluso podrá transportar las turbinas de 10 MW que la industria prevé construir hacia el año 2020. 

Toda la energía que necesitan para sus sistemas y su propulsión se genera en una planta diésel eléctrica compuesta por 8 generadores de 2,8 MW cada uno, para un total de 22,4 MW. De aquí sale la electricidad que alimenta los cuatro propulsores azimutales de popa que impulsan el buque, de 3,4 MW de potencia cada uno, y que junto a los dos propulsores azimutales retráctiles de proa (2,2 MW cada uno) y los dos propulsores en túnel de proa (2,2 MW cada uno) forman el sistema de posicionamiento dinámico DP-2, que asegura que el buque se mantenga en posición en todo momento. 

La clave del funcionamiento son sus seis patas de 105 metros de largo cada una que se fijan en el fondo marino (hasta 61 mt de profundidad) y levantan el buque hasta 17 metros de altura sobre al agua a una velocidad de 1,2 metros por minuto, convirtiendo a el buque en una plataforma estable y segura para el trabajo con vientos superiores a los 60 km/h y con olas de 2,5 mts.

Una vez en posición sus dos grandes grúas, la principal con una capacidad de elevación de 1.200 toneladas a una distancia máxima de 31 metros, y una auxiliar de 35 toneladas de capacidad de elevación a una distancia de 30 metros, se encargan de elevar y colocar las piezas de las turbinas eólicas.

Cuando el buque se entregó en julio de 2012 marcó un hito en la industria en cuanto a velocidad, capacidad de izado, posicionamiento y velocidad de elevación, con capacidad para instalar turbinas eólicas de hasta 10 MW de potencia en aguas de 60 metros de profundidad.

En el siguiente enlace se puede leer la primera parte sobre este tema:

http://www.maquinasdebarcos.blogspot.com.ar/2015/10/energia-eolica-marina-buques.html

Energía Eólica Marina. Buques Instaladores de Turbinas Eólicas en el Mar. (I)

La energía eólica es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras formas útiles de energía, como por ejemplo, producir electricidad mediante aerogeneradores conectados a las grandes redes de distribución de energía eléctrica.

La energía eólica, generada por efecto de las corrientes de aire, se trata de un tipo de energía renovable y limpia carente de emisiones atmosféricas y residuos contaminantes. Es un recurso abundante, renovable y limpio que ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar fuentes de energía a base de combustibles fósiles. El impacto ambiental de este tipo de energía es además, generalmente, menos problemático que el de otras fuentes de energía.

Un aerogenerador es una máquina que transforma la energía del viento en energía eléctrica aprovechable mediante unas aspas oblicuas unidas a un eje común. En los mismos, el viento mueve una hélice y mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor de un generador (normalmente un alternador), que produce energía eléctrica. Para que su instalación resulte rentable, suelen agruparse en concentraciones denominadas parques eólicos.

La posibilidad de construir parques eólicos en alta mar, donde la fuerza del viento es superior y más constante aunque supone mayores costes debido a sus características en instalación y mantenimiento, han ido ganando terreno en la última década gracias a su alta tasa de productividad que posibilita la viabilidad económica de este tipo de proyectos.

La diferente distribución de los costos se puede apreciar en la figura siguiente:

Sobre el papel, los parques eólicos marinos tienen muchos puntos positivos. Los recursos eólicos en el mar son mejores y más constantes, los molinos no tienen límites físicos, ni de altura ni de peso. Sólo con que la velocidad del viento sea un 25% mayor en el mar que en tierra, ya produce el doble de energía.

Las dificultades provienen por tanto de la instalación y mantenimiento de las máquinas y no tanto de los aerogeneradores en sí. En los parques eólicos marinos, se colocan máquinas más grandes y potentes para aprovechar al máximo el recurso eólico pero como el ambiente marino es muy agresivo los molinos necesitan tratamientos específicos anticorrosión, ventilación y sistemas de aislamientos especiales para resistir el ambiente salado.

El principal problema aparece cuando hay que fijar la enorme estructura al suelo marino, bajo las olas. La cimentación bajo el nivel del mar es complicada y la dificultad va creciendo exponencialmente con la profundidad.

El tipo de cimentación se elige por la profundidad, por el tipo de terreno y por el tipo de máquina. Se utilizan tres tipos de cimentación.

La más sencilla es la que se instala a unos 10 metros de profundidad, el monopilote, un cilindro que se clava en el fondo del mar y sustenta la torre. La parte enterrada suma unos 20 ó 30 metros a la torre.

Entre 10 y 30 metros de profundidad, el sistema de cimentación elegido suele ser el de gravedad, que supone que la torre se sustenta sobre una plataforma anclada al suelo.

A partir de los 30 metros, todo se complica mucho más y los instaladores suelen utilizar una base que llaman de trípode o de celosía, porque implica añadir tres o cuatro patas a la torre para que esté más segura. La profundidad mayor a la que hay montado un parque ahora mismo es a 45 metros.

El problema no termina una vez completado el montaje. Hay que conectarlo a tierra a través de una conexión de cable submarina. La potencia eléctrica se unifica con una subestación eléctrica que se coloca en la instalación.

El próximo POST lo dedicaré a los barcos utilizados para la instalación de las turbinas.

Amper, el primer barco con propulsión totalmente eléctrica

En Noruega, ya navega el primer ferry de carga rodada y pasajeros, alimentado por baterías de iones de litio.

Ampere, el primer barco con propulsión completamente eléctrica, ha recibido el premio en la categoría Clean Shipping de Seatrade 2015, celebrado en Londres.

Se trata de un ferry catamarán diseñado y construido por el astillero Fjellstrand y clasificado por DNV (ha obtenido la clasificación de DNV 1A1 LC R4 -nor- Car Ferry C Battery Power).

Siemens ha sido la empresa encargada de instalar el sistema de propulsión eléctrico y acondicionar las estaciones con baterías de iones de litio que se cargan con energía hidráulica.

El buque es uno de los tres ferries operados por Norled y está capacitado para transportar 120 coches y 360 pasajeros a través del fiordo Sognefjord, entre las poblaciones de Lavik y Oppedal, en Noruega.

Su innovación no está sólo en su sistema de propulsión sino en el diseño de su casco altamente eficiente de 80 m de eslora y construido en aluminio ligero. De esta manera, el buque pesa la mitad que un transbordador convencional, a pesar de las baterías de diez toneladas y de su capacidad de carga. El casco de aluminio también tiene el doble de vida útil que uno de acero, lo cual reduce los costes de mantenimiento.

Sistema de propulsión

A bordo del buque, Siemens ha instalado su sistema de propulsión eléctrica BlueDrive PlusC que incluye una batería y un sistema de gobierno, el control de propulsión de las hélices, un sistema de gestión de la energía y una alarma integrada.
 

El control del buque es otro elemento clave del sistema. Todos los sistemas principales y sub-sistemas están conectados en forma holística a un sistema integrado para controlar el apoyo para la toma de decisiones. Los productos y sistemas de Siemens se desarrollan y diseñan para garantizar una óptima interface entre todos los componentes, de modo de reducir los costos de inversión e ingeniería. La menor cantidad de cableado a bordo también representa un elemento integral.

La combinación del casco de aluminio y el sistema de propulsión de 2 hélices azimutales de 450 kW y dos motores eléctricos de 450 kW se traduce en la optimización del buque para conseguir mayor eficiencia energética, ofreciendo al mismo tiempo buenas características de maniobrabilidad.

La batería de polímero de litio de 1 MWh que lleva el buque puede ser recargada en 10 minutos. Dado que la red energética de la región es relativamente débil, Siemens y Norled optaron por instalar tres conjuntos de baterías: una a bordo del ferry y una en cada muelle, para ser utilizadas como buffer. Las unidades – de 260-kWh- proveen electricidad al transbordador mientras espera. Luego, la batería recupera lentamente su carga desde la red, hasta que el barco regresa para desembarcar y embarcar pasajeros y recargar baterías.

Con la utilización de esta tecnología, el “Ampere” consumirá alrededor de dos millones de kWh por año, mientras que un ferry diesel tradicional consume por lo menos un millón de litros de gasoil en el mismo período (además de emitir 570 toneladas de CO₂ y 15 m³ de óxidos de nitrógeno), permitiendo al armador Norled reducir el gasto en combustible en un 60%.

Azipod XO de ABB. Desarrollo y construcción

El desarrollo del sistema Azipod de ABB comenzó hace unos 20 años y ha demostrado su eficacia en el sector naval.

El sistema es conocido por su gran maniobrabilidad, inmediata respuesta, rápidas velocidades de crucero y operaciones suaves y silenciosas. La unidad ha permitido una mayor eficiencia, menos emisiones y tiempo de construcción y mejor diseño de las embarcaciones.

En el año 2006 ABB comenzó un programa de desarrollo con el fin de crear una nueva generación de Azipod.

La estrategia consistió en no centrarse sólo en los aspectos técnicos, sino abordar también la seguridad, facilidad de mantenimiento, fiabilidad, producción, interfaz humana, costes del ciclo de vida y factores medioambientales.

El resultado es un sistema de propulsión de última generación diseñado para optimizar el rendimiento del barco. El Azipod® XO.

En el siguiente video se puede apreciar la construcción de una barquilla Azipod® 

El nuevo diseño de buques de transporte de LNG

Mitsubishi Heavy Industries MHI ha completado el desarrollo del nuevo ‘Sayaringo STaGE’, (esta última sigla es un acrónimo de Steam Turbine and Gas Engines), para el transporte de Gas Natural Licuado (GNL), que ofrece mayor eficiencia en el transporte y rendimiento del combustible.

El buque tiene una eslora de 297,5 m, manga de 48,94 mts., puntal de 27 mts. y calado de 11,5 mts. Contiene cuatro tanques y la capacidad total es de 180.000 m³ de LNG, aunque se puede adecuar a las necesidades de transporte.

La nave se proyecta para responder al crecimiento anticipado en la demanda para las naves en la nueva categoría de Panamax.

Nuevo Panamax es el término para el límite del tamaño de las naves que serán capaces de viajar a través del Canal de Panamá después de su extensión prevista para el mismo,  que se espera esté disponible para principios de 2016: 366 mts. de eslora, 49 mts. de manga y el 15.2 mts. de calado.

Los parámetros actuales de Panamax son: 295.0 mts. de eslora, 32.2 mts. de manga y 12.0 mts. de calado.

El nuevo diseño se presenta como sucesor de la exitosa serie denominada “Sayaendo”, que ya había tenido una gran aceptación por parte de los cargadores de gases, debido sobre todo a la alta fiabilidad de los tanques esféricos que equipan, reforzando su estructura de aluminio con una cubierta de acero e integrándolos con el casco de la nave.

MHI sostiene que la nueva forma de tanque ligeramente más abultada en su parte superior que en la inferior, (de ahí la denominación de ‘manzana’) constituye una versión mejorada de los tanques tipo Moss permitiendo un incremento de la capacidad, y por tanto, de la rentabilidad en el transporte, sin necesidad de modificar el Panamax 3 que constituye la estructura de ambos buques y que permitirá un aumento del 16% en la capacidad de carga de gas.

Sistema de propulsión

El nuevo barco cuenta con un sistema híbrido de doble propulsión. Éste se compone de una planta UST (“Ultra Steam Turbine plant”) (una turbina naval de vapor recalentado de alta eficiencia desarrollada por MHI), un motor tecnología dual capaz de operar tanto con gas como con combustible líquido, y un motor de propulsión eléctrico, que reduce considerablemente el impacto medioambiental de sus actividades.

El sistema UST utiliza una turbina de media presión, además de las turbinas altas y de baja presión. Después de que el vapor de la caldera es utilizado en  la turbina de alta presión, el vapor vuelve a la caldera y se recalienta para conducir a la turbina de media presión y posteriormente a la turbina de baja presión.

Calderas para el sistema  UST

La eficiencia de la planta se ha incrementado significativamente a través del uso efectivo de los gases residuales del motor dual en la turbina UST, lo que deriva en un sistema de propulsión de alta eficiencia para la navegación en una completa gama de velocidades.

Características importantes de una planta UST:

Una eficacia más alta de la planta: Mejora de cerca de 15% el consumo de combustible.

Altas confiabilidad y seguridad: Como en las plantas convencionales de turbinas.

Costes de mantenimiento bajos: Similar al costo de mantenimiento de las plantas convencionales de turbinas.

Disminución del cerca de 15% de las  emisiones (NOx, SOx, CO2).

Flexibilidad de la selección del combustible: puede quemarse fuel solo, gas solo o una combinación de ambos.

Vida de planta extremadamente larga: más que 40 años.    

                        

El sistema aumenta la eficiencia en el consumo de combustible en un 20% comparado al de Sayaendo, diferencia que alcanza hasta un 40% con respecto a otros metaneros.

Los Primeros RO-RO Pure Car/Truck propulsados con LNG

United European Car Carriers (UECC) ha firmado un contrato para la construcción de dos Pure Car/Truck Carriers (PCTC) propulsados mediante LNG. Cada buque llevará un motor MAN B&W 8S50 ME-GI dual-fuel.

La compañía transporta al año, más de 2,2 millones de vehículos y unidades de carga rodada a bordo de 28 buques diseñados especialmente para su transporte. Su sede central se encuentra en Grimstad y en Oslo, Noruega. Actualmente, es propiedad por partes iguales de la sueca Wallenius Lines y de la Nippon Yusen Kabushiki del Kaishasta japonés (NYK).

La naviera ha encargado a Kawasaki Heavy Industries (KHI) 2 buques de transporte de vehículos (pure car/truck carriers, PCTCs) que podrán utilizar como combustible gas natural licuado (GNL), además de fuel oil pesado o gasóleo marino utilizando el nuevo motor de doble combustible 8S50 ME-GI de MAN Diesel & Turbo.

Se construirán en el astillero NACKS que operan conjuntamente KHI y China Ocean Shipping Company en Nantong, China.

El proyecto de estos buques ha sido desarrollado conjuntamente por UECC, Wallenius Marine, NYK Technical Group y Kawasaki Heavy Industries.

Ambos buques se entregarán en segunda mitad de 2016 y tendrán 181 m de eslora, 30 m de manga y 10 cubiertas, con capacidad para transportar aproximadamente 3.800 coches tamaño estándar. Una parte significativa de la capacidad de transporte podrá utilizarse para carga alta y pesada y cualquier otro tipo de carga que requiera remolques MAFI. Los nuevos buques serán reforzados para hielo (1ª Super Finish/Swedish ice class), para facilitar su navegación por el Mar Báltico.

El motor ME-GI

El motor ME-GI ofrece la opción de utilizar tanto gasoil como GNL en función del precio y la disponibilidad, así como de las normativas medioambientales.

El gas licuado es una alternativa ecológica amigable con nuestro planeta. Los nuevos motores de 2 tiempos de MAN Diesel &Turbo, con tecnología dual y sistemas de reducción de emisiones, de baja velocidad tipo ME-GI (tipo M controlado electrónicamente, GI para inyección de gas), ofrecen una alta eficiencia de la planta propulsora.

Este tipo de motores son compatibles con hélices más grandes que los diseños actuales, facilitando una mayor eficiencia en el consumo de combustible; en concreto, se estima que el ahorro puede ser del 4,7%, una cifra similar para la reducción de emisiones de CO2.

El motor ME-GI usa inyección de gas a alta presión que permite mantener las numerosas ventajas de baja velocidad característica de los motores MAN. La especificación técnica del motor cumple con la Tier II de la OMI y cuenta con varias opciones para cumplir con los cambios introducidos por la Tier III, cuya entrada en vigor será en 2016.

Adaptación a la Tier III

Para cumplir la norma Tier III se requiere una reducción del 80% en las emisiones de azufre en comparación con la Tier I,  dentro de las áreas designadas de control de emisiones (ECASs) durante un ciclo de pruebas definido.

Por ello, MAN Diesel&Turbo ha desarrollado dos soluciones que ayuden a cumplir con este límite; por un lado, la reducción catalítica selectiva, SCR, que implica la reacción catalítica acelerada de óxidos de nitrógeno con amoníaco para formar agua y nitrógeno; y por otro, la recirculación de gases de escape, EGR, que realiza la recirculación de una parte del gas de escape del motor para devolverlo a los cilindros.

El LNG como combustible está reconocido como la opción más limpia y respetuosa con el medio ambiente para el transporte marítimo. Reduce significativamente las emisiones de CO₂ y NOx, así como elimina significativamente las emisiones de SOx y las partículas.

Una vez en servicio, los buques podrán completar un trayecto de ida y vuelta de 14 días en el Báltico operando únicamente con este tipo de combustible, tanto en el motor principal como en el combustible destinado a energía auxiliar.

En los siguientes post se puede leer más sobre este tema:

http://maquinasdebarcos.blogspot.com.ar/2014/01/motores-man-diesel-turbo-ultimas.html

http://maquinasdebarcos.blogspot.com.ar/2014/04/buques-ro-ro-clase-mark-v.html 

Buques de transporte de Gas Natural Licuado (GNL)

(LNG, en inglés Liquefied Natural Gas) (I)

Para poder referirme a los buques que transportan GNL trataré de definir que es el GNL:

Gas Natural

El gas natural es inodoro, incoloro, no tóxico, su densidad (con respecto al agua) es 0,45 y sólo se quema si entra en contacto con aire a concentraciones de 5 a 15%.

En el pasado se consideraba un subproducto sin valor, asociado con la extracción de petróleo crudo, hasta que en 1920 se hizo evidente que era una valiosa fuente de combustibles como el propano y el butano.

Composición típica del gas natural

La composición del gas natural varía según la zona geográfica, la formación o la reserva del que es extraído.

Gas Natural Licuado (GNL)

El gas natural licuado es gas natural que ha sido procesado para ser transportado en forma líquida.

Es posible reducir el volumen del gas natural mediante altas presiones, enfriamiento extremo o una combinación de las dos cosas. Se consideraba que el gas natural presurizado era demasiado peligroso de transportar debido al riesgo de explosión, así como el costo de los tanques contenedores. Sin embargo, los científicos descubrieron que si se enfriaba el metano a una temperatura aproximada de -161 ºC, se transformaba en un líquido cuyo volumen es 600 veces menor que en su fase gaseosa.

Para poder ser licuado, primero deben sacarse los elementos que podrían solidificarse durante el proceso de licuefacción (agua y dióxido de carbono), y luego se lo debe someter a enfriamiento hasta su punto de condensación, lo que en el caso del metano (principal constituyente del gas natural) es de aproximadamente -161 ºC a presión atmosférica.

Los orígenes de la tecnología de licuefacción del GNL aparecen alrededor de 1920 cuando se desarrollaron las primeras técnicas de licuefacción del aire. El primer uso de GNL fue para recuperar Helio del gas natural. El proceso se basaba en la licuefacción de los hidrocarburos que contenían helio, dejando este último en fase gaseosa; después de la extracción del helio, el GNL se vaporizaba y se vendía como combustible.

Buques de transporte de GNL (Gasero o Metanero)

Un gasero o metanero es un buque construido expresamente y dedicado al transporte de gas natural licuado, conocido por LNG, sus siglas en inglés (liquefied natural gas), desde los yacimientos en los países productores de gas natural a las plantas regacificadoras de los países consumidores. Las características tecnológicas de estos barcos son muy sofisticadas, ya que el gas debe mantenerse a una temperatura de -160°C.

Se considera que el primer transporte de GNL a larga distancia se realizó en 1959, cuando el buque de carga reconvertido en gasero, el Methane Pioneer, cargando cinco tanques prismáticos de aluminio de 7.000 barriles de capacidad con soportes de madera balsa y aislamiento de madera contra enchapada y uretano, transportó una carga de GNL desde “Lake Charles” en Louisiana” hasta “Canvey Island” en el Reino Unido. Esto demostró que grandes cantidades de gas natural licuado podían ser transportadas de manera segura a través de los mares.

Debido al éxito obtenido por el Methane Pioneer, se construyeron los primeros buques diseñados expresamente para el transporte de LNG, el Methane Progress y su gemelo, el Methane Princess, con una capacidad de 34.500 metros cúbicos cada uno.

Qatar está trabajando con los mayores buques actuales de 260.000 m3.

Se trata de buques de elevadas prestaciones: velocidad de 19-20 nudos, alta potencia propulsora (35.000-40.000 CV), ritmos de carga muy elevados (menos de un día), y habitualmente consumen para su movilidad el propio gas que se evapora en sus tanques de carga  (boil off) en combinación con  fuel oil.

En función del aislamiento de los tanques, estos buques pueden ser de dos tipos:

Metaneros de membrana, llamados así porque sus tanques disponen de una membrana de acero corrugado y expandible. A simple vista se distinguen porque en su cubierta sobresale una gran estructura, normalmente prismática.

Metaneros Kvaerner Moss, que incorporan varios depósitos construidos en una aleación de aluminio y de forma esférica que destacan sobre la cubierta.

Uno de los problemas que presentan este tipo de buques, es que debido a la baja gravedad específica de la carga, tienen un calado reducido en comparación con otras embarcaciones de similares características; hay que agregar el efecto de superficie libre producido por la carga contenida en los tanques; estos efectos requieren una especial atención debido a que afectan directamente la estabilidad del buque.