Control de NOx: ¿Deben descansar ciertos vasos?

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Cuando se trata de la demora propuesta recientemente por la EPA para la implementación de motores diesel marinos Tier 4 'en ciertas embarcaciones comerciales de alta velocidad', su posición probablemente dependa de dónde se siente.

El 6 de septiembre, la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA) propuso retrasar la implementación de motores diesel marinos Tier 4 "en ciertas embarcaciones comerciales de alta velocidad". Específicamente; La EPA menciona tres tipos de embarcaciones: lanchas langosta, embarcaciones piloto y una tercera referencia más abierta a "otras embarcaciones de alta velocidad", posiblemente incluyendo aerodeslizadores. La propuesta se limita a motores con potencia nominal entre 600 y 1.400 kW, con uno o dos motores y menos de 65 pies. La EPA también ajustaría los requisitos de certificación de Nivel 4.

Bajo el capó
La propuesta de la EPA comienza con una distinción entre embarcaciones inspeccionadas (por la Guardia Costera) y no inspeccionadas. Los buques inspeccionados incluyen la mayoría de los cargueros, barcos de trabajo y buques de pasajeros y estos no son parte del retraso propuesto. La EPA escribe que las embarcaciones inspeccionadas “operan bajo en el agua y usan motores de propulsión muy grandes que no operan a altas velocidades”. Además, las embarcaciones inspeccionadas generalmente están diseñadas y construidas a medida, lo que, para la EPA, significa que “los fabricantes de embarcaciones pueden y han podido acomodar motores de propulsión y auxiliares de nuevo nivel en embarcaciones nuevas de manera oportuna ".

Las embarcaciones no inspeccionadas incluyen embarcaciones de recreo, embarcaciones pesqueras no industriales, embarcaciones de carga muy pequeñas (menos de 15 toneladas brutas) y embarcaciones diversas, como embarcaciones piloto y embarcaciones policiales. Es probable que sean más pequeños y operen a velocidades más altas, en comparación con los buques inspeccionados. Y, estas embarcaciones más pequeñas comienzan con un diseño común y fijo, escribe la EPA, lo que dificulta la incorporación de nuevos motores.

La EPA dice que la demora está justificada debido a la preocupación de que los motores Tier 4 adecuados, con un control de NOx más estricto, no estén disponibles para ciertas embarcaciones con demandas únicas de velocidad y potencia. La EPA escribe que solo un fabricante ha certificado motores Tier 4 por debajo de 1.400 kW. Pero no hay motores Tier 4, afirma la EPA, por debajo de 1.400 kW con una densidad de potencia superior a 35 kW / litro.

El diablo en los detalles
La incorporación gradual de Tier 4 comenzó en 2014, y 2017 fue la fecha límite para motores con una potencia de 600 a 1,400 kW. Esta incorporación fue para dar tiempo a los constructores de barcos y fabricantes para el rediseño y para certificar el cumplimiento. Para los constructores de barcos, el tamaño y el peso del motor Tier 4 presentan desafíos.

Por un lado, la demora propuesta por la EPA es breve. Una fase inicial establecería el año modelo 2022 como la fecha límite de implementación para la mayoría de los motores e instalaciones. El año modelo 2024 sería una fecha límite de la segunda fase para un conjunto más estrecho de embarcaciones que, según la EPA, "requieren un tiempo de entrega adicional".

Sin embargo, la demora y la incorporación gradual se vuelven más complicadas porque la EPA también propone un sistema de exención más allá de 2024, si continúan los desafíos del Nivel 4. La EPA también busca comentarios sobre si tendría más sentido extender la fase posterior hasta 2028.

Por ejemplo, los barcos de langosta ejemplifican los desafíos de los buques de motor Tier 4. Antes de 2008, los barcos permanecían relativamente cerca de la costa. Ahora, viajan 40 millas a camas de langosta más distantes. Esto requiere más espacio de carga y más velocidad para completar el día de trabajo. Los motores Tier 3 anteriores proporcionan esa potencia y velocidad.

Los nuevos motores Tier 4 son más grandes y el nuevo hardware de contaminación exige aún más espacio. Por lo tanto, la lógica de la EPA dice que los motores Tier 4 no se ajustan a los modelos de casco existentes. Además, el calor adicional generado por el Nivel 4 después del tratamiento no es poca cosa, algo que, según los operadores, requerirá espacio adicional para proteger a las langostas vivas. Se necesitan cambios de construcción básicos, pero los fabricantes de embarcaciones, según la EPA, no pueden progresar con un rediseño sustancial hasta que los Tier 4 estén disponibles y probados. Por lo tanto, la propuesta de permitir más tiempo, permitir que los nuevos motores se sincronicen con las demandas de los buques.

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La industria pesa
Como es habitual en la reglamentación de la EPA, la Agencia solicitó comentarios públicos y de la industria. La fecha límite en este caso era el 21 de octubre. Además, la EPA celebró una audiencia pública el 20 de septiembre en Bath, Maine.

La Maine Lobstermen's Association apoya la demora propuesta por la EPA. Patrice McCarron es el Director Ejecutivo de MLA. McCarron escribe que "el estándar de emisiones de motores diesel marinos Tier 4 actual es un desajuste para la flota de langosta de Maine". MLA admite una introducción gradual hasta 2024 para ciertos buques. Si los problemas permanecen sin resolver, MLA quiere permiso para seguir operando motores Tier 3 después de 2024.

Por separado, muchos otros operadores de embarcaciones de trabajo tienen preocupaciones de nivel 4. Recuerde la delineación "inspeccionada" y "no inspeccionada" de la EPA. Eso es arbitrario, afirman los operadores de embarcaciones de trabajo, que insisten en que "enfrentamos los mismos desafíos al tratar de adaptar el poder gutural en espacios de trabajo pequeños". Del mismo modo, el Nivel 4 ha sido un problema para los operadores de American Waterways (AWO) desde 2017. Una carta a la EPA en mayo de 2017 destacó un retraso: “Estamos muy preocupados de que, cuando una empresa miembro de AWO necesite asegurar un motor de Nivel 4 del tamaño y potencia correctos, puede que no haya ninguno en el mercado, o los pocos que pueden ser muy costosos ".

Con respecto a la propuesta actual de la EPA, Jennifer Carpenter, vicepresidenta ejecutiva y directora de operaciones de AWO, reitera estas preocupaciones. Carpenter apoya la demora propuesta por la EPA. Ella escribe que los fabricantes de embarcaciones de remolque no han sido capaces de acomodar motores Tier 4 y que AWO no tiene conocimiento de ninguna embarcación de remolque construida desde 2017, o en construcción, con motores Tier 4 de menos de 1,400 kW (1,877 hp).

En la audiencia de Bath de la EPA, los operadores de embarcaciones de trabajo enfatizaron los problemas mixtos de potencia, rendimiento y seguridad. Erwin Thompson, por ejemplo, con LeBeouf Brothers Towing, con sede en Houma, LA, expresó su apoyo a la demora propuesta por la EPA y solicitó que incluyera barcos de trabajo "que operen motores diesel marinos entre 600-1,400 kW (805-1,877 hp)".

Thompson dijo que los motores compatibles solo estuvieron disponibles comercialmente de un fabricante en 2018, y un segundo en 2019. Señaló problemas iniciales con la pérdida de potencia, con motores Tier 3 en el Mississippi. “Cuando empujas 8,000, 12,000 toneladas”, dijo Thompson, “estás hablando de un problema realmente crítico. Con rumbo al norte en el Mississippi, si pierde un motor, pierde el control de su remolque ". Con la adopción del Nivel 4, Thompson pidió pruebas significativas" antes de empujar una barcaza llena de gasolina, petróleo crudo o asfalto en nuestras vías fluviales interiores. "

David Sehrt, vicepresidente sénior y director de ingeniería de Ingram Barge Company en Nashville, Tennessee, reiteró la solicitud de Thompson de incluir buques inspeccionados, o al menos botes de trabajo.

En la audiencia de la EPA, Sehrt describió las fugaces operaciones de Ingram en la intersección de los ríos Ohio y Mississippi, refiriéndose a este lugar como un "estacionamiento" donde el espacio es crítico para armar remolques. Le dijo a la EPA que los barcos fugaces están diseñados para ser lo más compactos posible, "como los trenes de conmutación en el patio del ferrocarril". La maniobrabilidad es primordial, dijo. Con respecto a los motores Tier 4 más grandes, continuó, "no hemos hecho nada en cuanto a poder descubrir cómo encajarlo en el espacio en el que tenemos que operar".

Ingram estima que los cambios en el Nivel 4 aumentarán el costo de los nuevos buques en $ 800,000, aproximadamente tres veces el impacto de EPA estimado en el mercado de $ 255,000. Sehrt se centró en otra preocupación. Los niveles 4 requieren el uso de DEF - fluido de escape diesel, una mezcla de urea / agua rociada en la corriente de escape para descomponer las emisiones de NOx. Sehrt dijo que en ausencia de demanda, DEF no está generalmente disponible en todos los sistemas fluviales del interior. "Muchas de las áreas en las que operamos son tan remotas que no hay una red de distribución (DEF)", dijo Sehrt.

Con respecto a los motores Tier 4 y SCR y 'barcos fugaces': “... no hemos hecho nada en cuanto a poder encontrar la forma de colocarlo en el espacio en el que tenemos que operar ... Muchas de las áreas que operamos en lugares tan remotos que no hay red de distribución (DEF) ".
- David Sehrt , vicepresidente sénior y director de ingeniería de Ingram Barge Company

También en la audiencia de Bath, Tj Tarabulski comentó en nombre de la Asociación de Fabricantes de Motores, que incluye 28 compañías internacionales de motores que fabrican motores terrestres y marinos. Tarabulski dijo que, en general, EMA está de acuerdo con el retraso de implementación propuesto. Sin embargo, EMA no admite extensiones adicionales de la fecha de cumplimiento del Nivel 4 ni ninguna extensión potencial para 2028.

Tarabulski señaló que los fabricantes ya han gastado recursos significativos en el desarrollo del Nivel 4. Demasiado retraso podría dar lugar a "inversiones de nivel 4 varadas y planes de desarrollo de productos de nivel 4 interrumpidos", dijo, y agregó que "cualquier revisión de último minuto debe ser específica y limitada". Con respecto a un posible programa de exención, Tarabulski dijo que EMA está opuesto, excepto "tal vez de un año adicional caso por caso".

De lo contrario, EMA escribió en los comentarios enviados después de la audiencia, "el proceso de exención adicional podría convertirse en la excepción que trague la regla, interrumpiendo así el despliegue de los estándares Tier 4 capitalizado desde hace mucho tiempo y planificado por los fabricantes".

Listo o no
El tema de los costos varados, de sacar la alfombra de las inversiones corporativas responsables, es una noción que toca temas básicos de equidad y credibilidad del programa. Después de todo, la regla final del Nivel 4 de la EPA se publicó en 2008. Los plazos del Nivel 4 no son una sorpresa. Desde el expediente de la EPA, parece que tres compañías están haciendo motores Tier 4 ahora. MAN Truck & Bus SE, Cummins y Caterpillar. Todos son miembros de EMA.

A diferencia de la autorización de EMA para un retraso condicional y limitado, los comentarios de MAN a la EPA, presentados por Werner Kübler, vicepresidente de MAN, jefe de motores externos de MAN, son lo contrario: no lo hagas, no es necesario un retraso, y es injusto para las empresas que han seguido las reglas. MAN tiene motores Tier 4 listos ahora, escribe Kübler. Para MAN, las regulaciones de Nivel 4 empujaron al sector privado hacia productos que cumplen con el medio ambiente. La política ambiental no debería cambiar solo porque algunas compañías lucharon con esos objetivos. MAN llama a la propuesta de la EPA "arbitraria y caprichosa".

Kübler escribe que "MAN tiene motores certificados disponibles, a partir del 3 de septiembre de 2019, en el rango de potencia y densidad de potencia requeridos para las respectivas aplicaciones marinas mencionadas en el aviso de la EPA". Para la revisión de la EPA, esto es nuevo. La propuesta de septiembre se basa en información a partir de junio de 2019.

Kübler discute la afirmación de que los componentes de Nivel 4 no pueden caber en los diseños de embarcaciones existentes. Kübler cita el desarrollo de MAN de una "solución extremadamente compacta con una alta relación potencia / peso y una gran flexibilidad de instalación". Ese equipo ya está en el agua.

La Asociación Holandesa de Pilotos, por ejemplo, instaló dos motores MAN D2862 LE469 en su barco piloto Luna en Rotterdam, la primera vez que se probó el sistema de reducción catalítica selectiva (SCR) en el mar. Esto fue para el cumplimiento de IMO Tier III, previsto para 2021. Los estándares más estrictos de IMO y EPA NOx no son de manzana a manzana, pero el punto importante es que el Luna y estos motores más grandes funcionan como se esperaba, incluso con demandas adicionales de hardware SCR. Las velocidades máximas superan los 30 nudos. En un comunicado de prensa, MAN reconoce que si bien su sistema es compacto, la instalación fue un desafío. "Estamos aprendiendo a medida que avanzamos", dijo MAN.

Se les preguntó a los funcionarios de MAN sobre los comentarios de que los motores Tier 4 no estaban disponibles en las cantidades necesarias para una implementación amplia. En otras palabras, ¿la oferta limitada justifica el retraso?

Florian Schaffelhofer, un oficial de prensa de MAN, escribió que los motores de alta velocidad Tier 4, y las piezas según sea necesario, se pueden entregar en aproximadamente 12 semanas, tiempo estándar para MAN. De hecho, algunos motores están en stock en las instalaciones de MAN en Florida. Por lo tanto, dice MAN, los plazos de entrega del Nivel 4 no son diferentes de los experimentados para los pedidos del Nivel 3.

Por su parte, y con el período de comentarios ahora terminado, la EPA tampoco respondió a las preguntas sobre cuándo se anunciará o no una decisión de demorar. Es un tema importante. El dinero de liquidación de VW y las subvenciones de DERA brindan a los operadores existentes muchos incentivos, y efectivo muy necesario, para actualizar las plantas de energía existentes. La única pregunta que queda por responder es qué harán exactamente y por qué. 2020, por lo tanto, promete ser un año interesante cuando se trata de barcos de trabajo y propulsión marina.

El barco piloto Luna (Puerto de Rotterdam), con dos motores turboalimentados MAN, tiene una velocidad máxima de más de 30 nudos. (Crédito: HOMBRE)