Los fabricantes de motores se preparan para la transición ecológica

Jun 22, 2023

Publicado el 19 de diciembre de 2022 a las 13:43 por The Maritime Executive

Más que nadie en el mundo marítimo, los fabricantes de equipos originales de motores tienen que prepararse para un futuro sin combustibles fósiles, y están trabajando arduamente para construir sistemas de energía diésel preparados para el futuro y listos para dar el salto. Aunque se sabe con certeza, una solución es incorporar flexibilidad a la línea de productos. Un barco que hoy funciona con diésel podría necesitar mañana funcionar con metanol, hidrógeno o amoníaco, y un armador puede respirar un poco más tranquilo comprando un motor que pueda adaptarse a los combustibles de próxima generación.

Wärtsilä ha adoptado este rumbo con su nuevo motor Wärtsilä 25 de cuatro tiempos, que está diseñado desde el principio para realizar el cambio. Con sincronización variable de válvulas, inyección de combustible de riel común de alta presión y construcción modular, el 25 está diseñado desde el principio para una simple modificación para adaptarse a futuros combustibles. De hecho, modificar el 25 para un combustible de próxima generación sería una parte relativamente menor del trabajo cuando se trata de modernizar una embarcación. "Cambiar a otro combustible es principalmente un cambio en la parte superior del motor: el sistema de inyección de combustible. ", sustitución o remecanizado de las culatas, reprogramación y reajuste del sistema de automatización. Pero en una situación de modernización, el motor es una pequeña parte del paquete de trabajo. Las modificaciones del tanque y de las tuberías de combustible son mucho más exigentes y costosas", afirma Stefan Nysjö, Vicepresidente de suministro de energía - Energía marina en Wärtsilä.

El Wärtsilä 25 probablemente será el primer motor de la compañía que funcione con amoníaco, y se está trabajando en el desarrollo para que el concepto tecnológico esté listo en 2023. Poco después le seguirá una variante comercial del 25 alimentada con amoníaco.

Mientras tanto, el Wärtsilä 25 se puede configurar para funcionar con gas natural o diésel y cumple con la normativa Tier III (con un sistema de postratamiento de gases de escape para funcionamiento con diésel). Un tiempo extra largo de 32.000 horas entre revisiones (TBO) ayuda a mantener el tiempo de inactividad y los costos bajo control para el propietario, y el mantenimiento predictivo basado en datos puede extender ese cronograma aún más, según Wärtsilä.

Resolviendo la inyección de combustible

Los inyectores de combustible se encuentran entre los componentes clave que tendrán que cambiar para adaptar los motores diésel marinos para que funcionen con diferentes mezclas de combustible. Woodward, fabricante con sede en Fort Collins, trabaja con los principales fabricantes de equipos originales de motores para diseñar los inyectores que necesitarán para la conversión de metanol, amoníaco y (potencialmente) hidrógeno. Durante el cambio de combustibles fósiles a alternativas ecológicas, los propietarios querrán poder utilice ambos, dependiendo de la disponibilidad de combustible y el precio. Los buques de GNL de combustible dual son un gran ejemplo: la mayoría de los buques de aguas profundas propulsados ​​por GNL optaron por cambiar a VLSFO el año pasado debido al alto precio del GNL. Los propietarios necesitarán la misma flexibilidad cuando se trata de metanol o amoníaco ecológicos, y eso significa que los motores deben diseñarse para funcionar con combustible dual". El mayor desafío es cuando se tiene inyección directa de alta presión con un sistema de combustible dual, porque no son dos inyectores en una unidad", dice Rick Boom, director de marketing de sistemas de motores grandes de Woodward. "Hay cuatro agujas empaquetadas en la boquilla para diésel y una segunda para combustible ecológico, por lo que es un sistema realmente complejo. Y lograr que esto llegue a producción y que dure bajo presión: ese es el desafío". Hay un costo asociado con este sofisticado sistema , pero vale la pena, dice Boom. Con un inyector de combustible doble, el OEM puede comprar un "boleto al juego" para el funcionamiento con combustible dual con amoníaco o metanol, pero sin el gasto de reequipar toda la culata para aceptar dos unidades de inyector. "Ésa es la ventaja competitiva que tenemos: podemos ofrecer la solución en la misma envoltura física de la culata", afirma. El hidrógeno es un animal diferente. Se sabe que la diminuta molécula de H2 tiene fugas y es hábil para escapar a través de uniones de tuberías que retendrían cualquier otra sustancia en su interior. Este es un desafío para el diseño de sistemas de inyección, que deben poder contener combustible a altas presiones en un entorno operativo difícil. Cualquier fuga en la sala de máquinas podría tener consecuencias graves. "Los detalles aún están por resolverse, pero si nos fijamos en las normas de homologación marina, habrá algunos desafíos para conseguir la clasificación para el hidrógeno", afirma Boom. "Sin embargo, las soluciones para el metanol son bastante tangibles. Ya tenemos los primeros motores en el mercado. El amoníaco tardará entre tres y cinco años más, y creemos que es manejable con los mismos materiales que utilizamos hoy".