SMM avanza a toda máquina

Jun 07, 2023

Por Roberta Prandi 14 de noviembre de 2022

Después de cuatro años de ausencia, SMM regresó como una de las principales exposiciones marítimas del mundo

Quizás fue sorprendente que la expresión “combustibles del futuro” pareciera adquirir un nuevo significado en la SMM. Si bien todos estamos muy acostumbrados a oír hablar de la electricidad o el hidrógeno como futuros combustibles para todo tipo de movilidad, la industria marítima reunida en Hamburgo, Alemania, parecía haber llegado a un consenso ligeramente diferente: los combustibles del futuro son principalmente metanol y amoniaco (ambos mejores con una “e-“ delante).

Este consenso se relaciona principalmente con los buques de navegación oceánica, mientras que para los buques en rutas cortas o en operaciones costeras, los híbridos, el hidrógeno y los totalmente eléctricos todavía se consideran opciones eficientes.

Uno de los temas comunes en torno a la feria fue la disponibilidad de estos futuros combustibles. DNV, en su Pronóstico Marítimo 2050, estima que el impulso de la industria marina hacia la descarbonización total para 2050 requerirá alrededor de 270 millones de toneladas de combustibles alternativos. Un desafío gigantesco, en palabras de DNV, aunque sigue siendo positivo que se puedan alcanzar los objetivos para 2050 si todos los actores trabajan hacia el objetivo común.

Esto crea un gran impulso para los motores de combustible dual, como lo demuestran varios lanzamientos nuevos en SMM. Según algunos fabricantes de motores, los clientes están buscando soluciones que puedan ser flexibles para adaptarse a diferentes opciones de combustible en el futuro. Las unidades de combustible dual pueden proporcionar esta flexibilidad y tener la ventaja adicional de poder utilizar combustibles convencionales cuando faltan suministros alternativos.

Aquí hay una revisión de algunos de los aspectos más destacados de SMM.

Anglo Belgian Corp. (ABC) lanzó el segundo motor de su familia Evolve, el 20EV23, que sigue al tipo 4EL23 lanzado a finales del año pasado.

La compañía dijo que el motor de velocidad media de configuración en V de 20 cilindros está preparado para el futuro, ya que el diseño de sus culatas puede adaptarse a soluciones multicombustible: combustibles líquidos que utilizan common rail o inyección de combustible dual con boquilla de línea de bomba y microcombustible. -Inyección piloto de líquido e inyección de gas y 100% gasolina con encendido por chispa.

El motor puede manejar diésel, biodiésel, diésel marino (MDO), fueloil pesado (HFO), hidrógeno, metanol, gas natural licuado (GNL) y gas natural comprimido (GNC). Está certificado para las normas de emisiones Tier 2 y 3 de la OMI y para la Etapa 5 de la UE. El 20EV23 tiene un rango de potencia nominal que va desde 3960 kW a 720 rpm con un turbocompresor de una sola etapa hasta 7200 kW a 1200 rpm con un turbocompresor de dos etapas.

MAN Energy Solutions presentó la familia de motores de combustible dual 49/60DF, que según la compañía es capaz de funcionar con GNL, diésel y HFO, así como con una serie de combustibles más sostenibles, como mezclas de biocombustibles y gas natural sintético.

La familia de motores estará disponible en cinco versiones en línea (6, 7, 8, 9 y 10 cilindros) y configuraciones en V de 12 y 14 cilindros. El diámetro por carrera es de 490 x 600 mm y la potencia de salida es de 1300 kW por cilindro a 600 rpm.

El 49/60DF está disponible para pedidos y se basa en la nueva plataforma de motor 49/60 que incorpora las últimas tecnologías de MAN, incluida la turbocompresor de dos etapas, la inyección de combustible common rail de segunda generación, el sistema de automatización SaCoS5000 y la combustión adaptativa de próxima generación de MAN. Control ACC 2.0 diseñado para ajustar automáticamente la combustión a niveles óptimos. El motor también conserva las tecnologías MAN existentes, como el sistema de inyección de gas, el sistema piloto de fueloil y el sistema de postratamiento MAN SCR.

El 49/60DF puede arrancar en modo de gas, donde cumple con el Nivel 3 de la OMI sin medidas secundarias. En modo diésel cumple con el Tier 3 combinado con el sistema SCR de MAN. Las emisiones de hollín se reducen a la mitad en el modo diésel gracias al nuevo sistema Common Rail 2.2 de MAN, mientras que las emisiones de metano del 49/60DF también se reducen drásticamente en el modo de gasolina en comparación con su predecesor.

MAN Energy Solutions planea introducir un motor diésel puro basado en la plataforma 49/60 en 2023 que estará listo para funcionar con metanol y GNL en caso de que surja la demanda en una etapa posterior.

Rolls-Royce Power Systems (RRPS) anunció el lanzamiento de motores marinos mtu para combustibles sostenibles en 2023. En particular, los motores mtu Serie 2000 y Serie 4000 para barcos se lanzarán gradualmente para combustibles diésel sintéticos EN15940 a partir de principios de 2023, siguiendo pruebas de banco y de campo.

Según RRPS, es posible una reducción de las emisiones de CO2 hasta un 90% mediante el funcionamiento con aceite vegetal hidrotratado (HVO/diésel renovable).

Se han realizado pruebas en la flota del operador californiano Golden Gate Ferry. Los motores mtu han funcionado 41.000 horas y el HVO muestra un rendimiento convincente, dijo RRPS.

Las pruebas demuestran que cuando se utiliza HVO, los motores mtu funcionan a la par del diésel en términos de potencia máxima, aceptación de carga y consumo de combustible. Swindler añadió que el humo visible que se veía en el muelle con diésel convencional se redujo con el cambio a HVO.

RRPS también anunció motores de metanol, sistemas de celdas de combustible y paquetes de propulsión híbridos que se lanzarán durante los próximos seis años.

A partir de 2023, RRPS sacará al mercado el mtu Hybrid Propulsion Pack para motores mtu Series 2000 y 4000. A partir de 2026, la empresa introducirá motores de metanol basados ​​en mtu Serie 4000.

La compañía dijo que los nuevos motores serán capaces de funcionar con combustible 100% metanol con una combustión por chispa basada en el proceso Otto que Rolls-Royce Power Systems ha utilizado principalmente con sus motores de gas mtu.

Los motores de la gama tendrán las mismas potencias que los actuales motores de la serie 4000, dijo RRPS, con la configuración en V de 16 cilindros entregando potencias de 2000 a 2200 kW.

Finalmente, a partir de 2028, RRPS planea lanzar sistemas de celdas de combustible mtu para aplicaciones marinas que estarán disponibles tanto para propulsión principal como para generación de energía a bordo. La empresa explicó que las pilas de combustible alimentadas por hidrógeno no producirán emisiones nocivas: ni CO2, ni óxidos de nitrógeno ni partículas.

Moteurs Baudouin mostró su nuevo motor de propulsión marina 6F21, un diésel marino compacto y potente adecuado para servicio intermitente (815 hp/599 kW), servicio liviano (900 hp/662 kW) y servicio de alto rendimiento (1000 hp/735 kW). ) aplicaciones. Las tres opciones de potencia tienen una potencia nominal de 2300 rpm.

La elección de rangos de potencia permite la adaptabilidad en una variedad de aplicaciones livianas, incluidas embarcaciones militares, recreativas y para pilotos. Las calificaciones comerciales para aplicaciones de servicio pesado, como pesca, extinción de incendios y embarcaciones de pasajeros, estarán disponibles en los próximos meses.

El 6F21 de seis cilindros tiene un diámetro y carrera de 127 x 165 mm y una cilindrada total de 12,5 L. Para aplicaciones más grandes, la compañía está desarrollando una versión de ocho cilindros y 17 L.

El motor tiene una estructura reforzada para soportar un par elevado y una presión de cilindro superior a 200 bar, además de un sistema de turbocompresor de dos etapas, dos intercoolers y un sistema de inyección electrónica de combustible common rail que funciona a 2200 bar. Estas características están incluidas en el motor más pequeño jamás lanzado por la empresa; Mide sólo 1470 x 1100 x 1705 mm.

La carcasa del volante, el cárter de aceite, las cubiertas, los soportes, los soportes e incluso los cuerpos del intercambiador de calor están construidos con aleaciones ligeras para reducir el peso total. Las culatas individuales permiten un mantenimiento más sencillo incluso en las salas de máquinas más pequeñas.

El 6F21 cumple con los estándares IMO 2 y EPA 3, seguidos próximamente por IMO 3 y EPA 4, dijo la compañía.

El especialista alemán en sistemas de propulsión marinos, Reintjes, exhibió su nueva caja de cambios marina híbrida de tamaño medio, la WAF 863.

Hagen Birkholz, director de desarrollo de Reintjes, afirmó que la nueva caja de cambios híbrida es una mejora de los modelos existentes en la gama de la empresa. Se trata de una caja de cambios con reducción inversa integrada en un motor eléctrico de 200 kW. El WAF 863 está bridado al motor diésel y proporciona toma y toma de fuerza controlables.

En el modo de toma de energía, el motor eléctrico impulsa el barco. Los niveles de ruido y el consumo de energía del tren motriz se reducen al mínimo y se logra un funcionamiento eficiente con energía proveniente de un grupo electrógeno o cualquier fuente de energía eléctrica a bordo.

En el modo de toma de fuerza, el motor eléctrico del sistema híbrido puede funcionar como generador, inyectando energía eléctrica a la red del barco para ayudar a los grupos electrógenos existentes. Opcionalmente, la energía restante se puede almacenar en baterías.

En el modo de impulso, el motor eléctrico y el motor diésel funcionan en combinación para lograr mayor velocidad y mayor empuje.

Según Birkholz, la caja de cambios híbrida es adecuada para barcos de trabajo como, por ejemplo, remolcadores. La unidad también está disponible en otros tamaños, afirmó.

Schottel, un fabricante de sistemas de propulsión orientable para barcos y aplicaciones costa afuera, presentó su nueva hélice de timón SRP-D (dinámica) diseñada para cumplir con los crecientes requisitos para una operación más eficiente de los buques de paseo al trabajo (W2W).

Schottel dijo que el SRP-D se basa en el principio probado de la hélice del timón, pero es una solución económica pero poderosa que mejora en gran medida la precisión posicional de los buques en operaciones de posicionamiento dinámico.

Schottel también exhibió su hélice azimutal EcoPeller SRE, que ha tenido un gran éxito especialmente en el mercado europeo de ferries. La compañía dijo que se está instalando cada vez más en otros tipos de buques y que los nuevos pedidos incluyen instalaciones en buques de combustible de GNL, superyates y buques de investigación.

La unidad de azimut EcoPeller fue desarrollada para accionamiento eléctrico, lo que elimina la caja de cambios para proporcionar la máxima eficiencia mecánica y un nivel de ruido reducido. La hélice ha demostrado un ahorro de energía de hasta el 25% logrado durante la electrificación de un ferry noruego.

Auramarine, experto finlandés en sistemas auxiliares y de combustible, presentó su nueva unidad de suministro de combustible para metanol adecuada para motores de dos y cuatro tiempos. Suministra metanol desde el tanque al motor y otros consumidores.

El sistema regula la presión del combustible y mantiene la presión de suministro dentro de las tolerancias especificadas durante los cambios de carga. También regula la temperatura del combustible y actúa como filtro contra las impurezas del combustible.

Auramarine explicó que dado que el metanol es tóxico y un combustible de bajo punto de inflamación, la unidad de suministro de combustible fue diseñada para cumplir con estrictos requisitos de seguridad para materiales y componentes, montaje, operación y mantenimiento.

Bonfiglioli presentó su accionamiento de cabrestante Serie 800, disponible en cinco tamaños, desde 25 000 a 160 000 Nm, en pintura resistente al uso marino, apto para limpieza a alta presión.

Según Bonfiglioli, una característica clave del nuevo accionamiento del cabrestante es el montaje fácil y rápido de las cajas de cambios de la Serie 800 en el tambor del cabrestante. Los requisitos de mantenimiento también se han simplificado, afirmó la empresa.

La nueva serie de accionamientos de cabrestante 800 se basa en una arquitectura modular con etapas estándar adicionales que amplían el rango disponible de par y velocidad. Varias bridas de motor disponibles permiten la combinación con motores eléctricos e hidráulicos preferidos; Las etapas en ángulo recto permiten diseños de cabrestante que ahorran espacio.

Todas las unidades Bonfiglioli están aprobadas según los estándares de la American Bureau of Shipping (ABS) y certificadas por Det Norske Veritas y Germanischer Lloyd (DNV GL) y la China Classification Society (CCS).

ZF presentó una versión híbrida de su sistema de propulsión ZF AT 80, adecuado para una variedad de embarcaciones profesionales con un rango de rendimiento de aproximadamente 900 kW a 1600 kW.

El híbrido AT 80 está disponible como propulsor azimutal con un motor eléctrico colocado en la toma de energía (PTI) de la caja de cambios superior y un rendimiento adaptado al tipo de embarcación y aplicación individuales. Las aplicaciones pueden variar desde remolcadores y empujadores hasta transbordadores, buques de investigación, barcos de suministro y más.

El nuevo propulsor permite navegar y maniobrar totalmente eléctricamente, lo que resulta especialmente beneficioso en puertos o vías navegables con estrictas normas sobre emisiones y ruido. También se puede utilizar como propulsor adicional para evitar obstáculos o aumentar la velocidad máxima según sea necesario, así como para fines de extinción de incendios con el motor diésel y el motor eléctrico accionando por separado la bomba contra incendios y el propulsor.

El híbrido AT 80 incluye una disposición de sello especial diseñada para aceite biodegradable (EAL). También está disponible como solución de accionamiento puramente eléctrico (configuración de tracción en L), así como con varias características opcionales, como un freno integrado o una toma de fuerza (PTO).

Alfa Laval, especialista en filtración, presentó en SMM nuevos módulos de pila de combustible integrados. La empresa no fabrica pilas de combustible, sino que trabaja como integrador de sistemas.

Jeroen van Riel, director senior de desarrollo empresarial de soluciones de energía marina de Alfa Laval, explicó que los desarrollos de la empresa en tecnologías de pilas de combustible incluyen dos proyectos diferentes.

El primero es un concepto con membrana de intercambio de protones de alta temperatura (HT-PEM), que funciona a una temperatura más alta que los PEM estándar y ofrece una alta eficiencia energética. Este sistema se encuentra actualmente en fase de pruebas con metanol en una instalación de 10 kW y finalmente estará disponible en racks de 200 kW para un sistema estandarizado y escalable.

El segundo proyecto está relacionado con las capacidades de prueba del combustible de amoníaco, explorando la cadena completa de preparación y manipulación del combustible tanto para aplicaciones de combustión interna como para sistemas de pilas de combustible. En este caso, la pila de combustible que se probará con amoniaco a partir de 2023 es un concepto de pila de combustible de óxido sólido de 7 kW.

"Tenemos aprobaciones para utilizar amoníaco en nuestro centro de pruebas donde recreamos una sala de máquinas marina completa", dijo van Riel. "El exceso de calor que se genera durante los procesos de prueba se utiliza para la calefacción urbana local".

La compañía ya ha estado probando diferentes combustibles, como GNL, metanol o biocombustibles.