Los armadores de todos los sectores se enfrentan a la misma decisión: construir nuevos buques o renovar los antiguos. En el floreciente sector de los cruceros, la decisión es más urgente, en particular porque la construcción de nuevos buques puede llevar entre dos y tres años, quizás más tiempo hoy en día, con las carteras de pedidos de los astilleros mundiales repletas.
Cuando se tomó la decisión de modernizar el MS Amera, de casi 40 años de antigüedad, la confianza para el proyecto recayó en BSM Cruise , el gerente técnico del barco MS Amera, y en el socio de canal de Wabtec, VMS Group , encargado de proporcionar un paquete de energía moderno para propulsar el barco para una nueva generación de pasajeros de cruceros.
El barco fue construido en 1988 como Royal Viking Sun en el astillero Wärtsilä-Marine-Perno en Turku, Finlandia, y operó desde 2000 como Seabourn Sun; desde 2002 como Prinsendam; y desde 2019 como Amera, navegando para el operador de cruceros alemán Phoenix Reisen. A lo largo de su carrera ha recibido actualizaciones, conversiones y renovaciones periódicas, la más reciente a fines de 2023/principios de 2024 en el Astillero Remontowa en Gdansk, Polonia.
Tim Mass, superintendente técnico de BSM Cruise desde 2018 y profesional marítimo con larga trayectoria, fue responsable de la conversión y modernización de Amera, incluida la actualización del motor Tier III, la construcción de acero, la TI y las modificaciones técnicas del hotel.
Apto para reacondicionamiento
El endurecimiento de la normativa global sobre reducción de emisiones es el principal impulsor de los proyectos de construcción y reacondicionamiento de buques, desde remolcadores hasta petroleros y todos los sectores intermedios. Según Mass, la conversión y reacondicionamiento del Amera siguió esta fórmula, impulsada por las aspiraciones regulatorias y de sostenibilidad de su propietario. Además, el barco debía modernizarse en términos de tecnología (reemplazando maquinaria obsoleta como cajas de cambios) y comodidad.
“Phoenix Reisen invierte constantemente en la renovación y mejora de su flota”, afirmó Mass. “Phoenix Reisen apuesta por el tonelaje de cruceros tradicionales porque estos barcos encajan perfectamente en su cartera y se adaptan al gusto de los clientes de cruceros de Phoenix. BSM Cruise inició la primera fase del proyecto en 2020 determinando diferentes opciones técnicas para satisfacer los requisitos”.
En 2021, se firmaron los contratos con VMS para cuatro motores principales Wabtec y dos cajas de cambios Flender , y a fines de septiembre de 2023, el barco entró en dique seco en el Astillero Remontowa en Gdansk, Polonia . Además de los proveedores mencionados anteriormente, otros contribuyentes importantes en el proyecto fueron C-Job; ABB; Kongsberg ; y On Site Alignment .
Si bien la mayor parte del proyecto fue la configuración completamente nueva del motor, que incluye motores principales de alta eficiencia y tecnología avanzada de recirculación de gases de escape, también fueron fundamentales los nuevos generadores y soluciones de energía eléctrica, nuevos propulsores de proa, la incorporación de un sistema de energía de tierra y un nuevo revestimiento antiincrustante para el casco.
Los cuatro motores principales anteriores del barco y los tres motores auxiliares del barco fueron retirados y reemplazados por cuatro nuevos motores Wabtec 16V250MDC.
“El MS Amera será reequipado con los motores diésel más limpios disponibles”, afirmó Patrick Webb, director sénior de ventas globales, Marine & Stationary, Wabtec . “Después de todos estos años de fiel servicio, los cuatro motores diésel marinos Wärtsilä – Sulzer han sido reemplazados por las soluciones de motores limpios más innovadoras del mundo. Los cuatro motores diésel marinos Simply Clean Wabtec 16V250MDC Dual (EPA Tier 4 e IMO Tier III) hacen de este crucero uno de los más limpios del mundo. Estos motores de bajas emisiones aprovechan el diseño de tecnología de vanguardia (originalmente financiado por General Electric) y ahora propiedad de Wabtec Corporation. Estos motores son los mejores en su clase en cuanto a limpieza, silencio y consumo de combustible, sin necesidad de postratamiento, gabinetes Dox, depuradores, filtros DP ni sistemas SCR. Con esta sencilla solución plug and play, el MS Amera pudo recibir una reequipación completa sin necesidad de tanques de urea ni ningún otro sistema que absorba espacio”.
Según Mass, los nuevos motores principales están conectados por un lado del cigüeñal a través de un embrague y una caja de cambios a la hélice para la propulsión y por el otro lado del cigüeñal a un alternador para la producción de energía eléctrica. “Con esta configuración ya no se necesitan motores auxiliares y los motores principales pueden funcionar en rangos de carga optimizados”, dijo Mass. “Cada motor principal tiene 16 cilindros con un tamaño de cilindro de 250 mm que funcionan a 1.000 rpm. La potencia nominal por motor es de 4.700 kW, lo que da una potencia total de 18.800 kW al barco”.
La clave para la selección de la energía de Wabtec fue el hecho de que el sistema de recirculación de gases de escape garantiza el cumplimiento de los requisitos IMO TIER III sin la necesidad de un sistema SCR y no tiene consumo de urea, dijo Mass.
La eficiencia energética se extiende al sistema de propulsión. Por ejemplo, los dos nuevos propulsores de proa de Kongsberg tienen una potencia nominal de 1.033 kW cada uno. “Los propulsores tienen un diseño diferente en comparación con los anteriores, ya que son de paso fijo y velocidad variable; los anteriores eran de velocidad fija y paso variable”, dijo Mass. “Esto permite una reducción en el consumo de energía porque los propulsores solo funcionan cuando están en funcionamiento. En modo de espera no giran y, por lo tanto, no consumen energía”.
Además, ABB suministró un nuevo cuadro de distribución de CC junto con nuevos alternadores, transformadores, motores eléctricos para hélices de proa y el nuevo sistema de conexión a tierra.
El paquete de potencia
La selección del motor es siempre una decisión crítica en un proyecto de nueva construcción o conversión, y Mass explicó la razón detrás del cambio a Wabtec.
“La mayoría de las demás soluciones energéticas de nueva generación que se podrían haber considerado requieren un sistema SCR. Esto no era una opción para el Amera por razones de construcción, ya que habría requerido un nuevo sistema de escape y un almacenamiento de urea. La solución de Wabtec se basa en un sistema de recirculación de gases de escape. Ya hemos tenido buenas experiencias con este tipo de soluciones de Wabtec, por ejemplo, con versiones más pequeñas de motores diésel auxiliares en el Amadea. Una reposición de combustible alternativo no habría sido posible debido a las limitaciones de espacio”.
Antes de la reforma, el barco estaba equipado con cuatro motores principales que se utilizaban para la propulsión principal y podían suministrar a través de dos generadores de eje energía eléctrica para los propulsores de proa durante las maniobras. El resto de la carga eléctrica se suministraba a través de tres motores auxiliares. La propulsión se completaba mediante dos hélices de paso variable, cada una de las cuales era impulsada por dos motores principales a través de un reductor de doble entrada/salida simple. Toda la carga eléctrica se distribuía a través de un cuadro de distribución principal de 6,6 kV CA desde el que se alimentaban directamente los dos propulsores de proa y las tres unidades de refrigeración del aire acondicionado. Todos los demás consumidores eléctricos del barco se alimentaban a través de cuadros de distribución de 440 V y 230 V. Los dos propulsores de proa eran propulsores de paso variable de velocidad fija.
“Tras la reforma, el barco cuenta ahora con cuatro motores principales que tienen generadores acoplados fijos que producen 780 V CA”, dijo Mass. “En el otro lado de los motores, están conectados a través de un embrague a dos cajas de cambios de doble entrada/salida simple que impulsan las dos hélices de paso variable. No hay más motores auxiliares instalados. La carga eléctrica se distribuye ahora a través de un cuadro de distribución de 1000 V CC que suministra directamente frecuencia variable a los propulsores de proa y enfriadores. El resto de los consumidores del barco todavía se alimentan a través de los cuadros de distribución originales de 440 V y 230 V. Los propulsores de proa ahora son de velocidad variable de paso fijo”.
Además, el barco ha sido equipado con una conexión a tierra de 6,6 kV que, gracias al cuadro de distribución principal de CC, puede funcionar a 50 o 60 Hz.
“Con la nueva configuración estamos logrando operaciones de barco significativamente más eficientes y respetuosas con el medio ambiente en cumplimiento con las regulaciones Tier III de la OMI: menor consumo de combustible (se espera entre un 10 y un 15 %), menos emisiones de NOx (aproximadamente un 90 %), diseño optimizado del motor, diseño eléctrico más eficiente (cuadro de distribución principal de CC), sistema de alimentación en tierra y un revestimiento del casco de baja fricción”, dijo Mass.
Afrontar los desafíos de frente
Cualquiera que haya participado en un proyecto extenso de reacondicionamiento de un barco sabe que los desafíos abundan, particularmente con la integración de nuevas maquinarias y sistemas de energía.
“Un desafío particular fue la coordinación de tantos equipos técnicos diferentes”, dijo Mass. “Después de todo, no solo se renovaron los motores principales, sino que también se modificaron y transformaron todos los sistemas auxiliares. Hubo que integrar y alinear muchos sistemas entre sí”.
Otro desafío fue más difícil de controlar: la Madre Naturaleza.
“Las condiciones meteorológicas fueron difíciles, ya que nos enfrentamos a un invierno muy frío y nevado en Polonia, lo que no es ideal para un revestimiento de casco. Hay que tener paciencia”.
En este sentido, Mass ofrece algunos consejos importantes para quienes estén pensando en llevar a cabo un proyecto de reforma de gran envergadura. “Tómense su tiempo para planificar y no confíen en los planos originales. Hemos tenido algunas sorpresas. Confíen únicamente en lo que han visto, medido y comprobado ustedes mismos. Un diseño antiguo puede tener buenas condiciones, pero hay que analizarlo con mucho detenimiento si se quiere combinar lo antiguo con lo nuevo”.
Una vez finalizado, el MS Amera reanudará su itinerario mundial y en la primavera de 2024 navegará por Sudamérica, el Caribe y Norteamérica. Después cruzará el Atlántico hacia Europa, donde pasará el resto del año, incluidos cruceros por la costa oeste del Atlántico, Noruega, el mar Báltico, Islandia, Groenlandia, el Mediterráneo y las Islas Canarias. A principios de 2025, el Amera volverá a cruzar el Atlántico hacia Sudamérica.
“Es interesante que mi carrera como marinero comenzara casi el mismo año que el MS Amera”, dijo Webb de Wabtec. “Mientras ella estaba en la etapa de diseño y construcción, yo estaba en una escuela marítima preparándome para el lanzamiento de mi carrera en la ciudad de Nueva York. Ciertamente, mientras ambos navegábamos alrededor del mundo, nuestros caminos se cruzaban de vez en cuando. Con sus elegantes líneas, el MS Amera de 205 metros ha mantenido su juventud y su atractiva forma mejor que yo. Estos nuevos motores convierten a esta otrora gran dama en una supermodelo una vez más”, concluye Webb.
Grupo VMS: Motores, engranajes e ingeniería
El socio de canal de Wabtec, VMS Group, combinó el paquete de propulsión que consta de cuatro motores de propulsión Wabtec 16V250MDC con una potencia nominal de 4700 kwm a 1000 rpm con dos engranajes marinos Flender de entrada doble/salida simple.
El motor diésel de la serie L/V250 de Wabtec con la exclusiva tecnología EGR cumple con los estándares de emisiones Tier 4 de la EPA y Tier III de la OMI sin el uso de un equipo de reducción catalítica selectiva (SCR) o un postratamiento a base de urea, ofreciendo también el menor espacio posible y un importante ahorro de peso en combinación con el engranaje marino Flender hecho a medida, diseñado para adaptarse a la cimentación y la estructura del casco existentes con un mínimo de trabajo de acero para la modernización. VMS, en cooperación con el equipo técnico de BSM, diseñó y fabricó las bases para generadores, motores y engranajes que se adaptaron a las bases de los buques existentes con un mínimo de trabajo de acero y ahorro de tiempo para el astillero durante la modernización.
El diseño de la propulsión es complejo, con los cuatro motores principales funcionando como propulsión principal a través de la toma de fuerza delantera al engranaje y del volante al alternador del eje que cubre la propulsión principal completa y la energía eléctrica del buque, ahorrando tres grupos electrógenos auxiliares. Los motores de la serie MDC de Wabtec entregados con un eje de toma de fuerza delantero pueden soportar carga completa tanto en el extremo de la toma de fuerza como en el del volante, lo que brinda la ventaja de ubicar el motor de la mejor manera posible para el diseño de la sala de máquinas y las tuberías adjuntas, como el escape, que en esta instalación no tenía los grandes tubos de escape que cruzaban la sala de máquinas.