Cruceros y eco-tendencias en la transición energética

Por Kira Coley • 19 febrero 2018

Alrededor de 360 ​​buques de crucero operan hoy en el océano, transportando a miles de pasajeros a lugares nuevos y establecidos en todo el mundo. El Cruise Boom, que disfruta de la industria en los últimos años, ha impulsado el crecimiento y el avance con 93 nuevos buques en construcción que exhiben la última tecnología disponible en la actualidad. Ahora, la creciente popularidad de las rutas remotas y aventureras, como las regiones polares y los monumentos patrimoniales de la UNESCO, ha despertado inquietudes sobre los impactos en los entornos marinos y las costas. Los interesados ​​continúan esperando que se establezca una legislación ambiental que determinará las estrategias verdes adoptadas por diferentes operadores. Aquí, damos un breve vistazo a algunas de las tecnologías más prometedoras disponibles para la industria de los cruceros en la actualidad.

Por Kira Coley

Con el impulso para reducir los impactos locales debido al aumento del tráfico y las emisiones de los buques, se están desarrollando docenas de soluciones potenciales que incluyen combustibles alternativos. Pero, los nuevos combustibles a menudo requieren cambios costosos para los sistemas y la maquinaria a bordo. Además, se deben tener en cuenta la disponibilidad local y global, las técnicas de producción y las cuestiones de seguridad.

El santo grial para la industria naviera sería un combustible de fácil acceso, que se puede introducir sin un aumento significativo en los costos o modificaciones a las instalaciones a bordo del buque de crucero. Sin ese combustible a la vista, la industria busca desarrollar opciones alternativas disponibles en la actualidad o en el futuro previsible, como el gas natural licuado (GNL) y los biocombustibles.

 Combustibles alternativos

El Gas Natural Licuado (GNL) es un líquido transparente, inodoro y no tóxico, que se forma cuando el gas natural se enfría a -162C (-260F). Se considera el combustible fósil de combustión más limpia del mundo en la actualidad y, como tal, el GNL ha recibido la mayor parte de la atención en formas de inversión y desarrollo desde que el comercio comenzó en 1960.

"En el pasado, a muchos ingenieros se les asignó la tarea de diseñar la aerodinámica del embudo en un barco de crucero para que las partículas que salen de la pila no caigan sobre la cubierta y los pasajeros desprevenidos. LNG resolvería este problema al instante. Más allá del hecho de que es más respetuoso del medio ambiente, también es un tipo de combustible que está cada vez más disponible, y simplemente tiene algunos beneficios prácticos para la industria de cruceros que lo hace muy atractivo. Con respecto a la transición energética marítima, el combustible LNG es algo que creemos se acelerará tanto en la industria de cruceros como en general ", dijo Kjartan Ross, MAN Diesel & Turbo y presidente de Green Ship of the Future.

En 2000, se lanzó el primer buque propulsado por GNL y, en la actualidad, hay alrededor de 75 buques operados con GNL en operación y otros 80 en construcción. Se espera que el crecimiento de los buques propulsados ​​por GNL se acelere aún más en la próxima década debido a los recientes estándares de emisiones de NOx Tier III en América del Norte y los próximos límites de azufre del 0.5% en aguas europeas a partir de 2020.

La marca de cruceros más grande del mundo, Carnival Corporation, está ampliando sus capacidades de GNL para suministrar GNL. En una ceremonia celebrada en Hamburgo en septiembre de 2017, Carnival marcó oficialmente el inicio de la construcción de los primeros siete cruceros de próxima generación que funcionarán con GNL. A fines de 2018, serán la primera compañía de cruceros en utilizar GNL en mar abierto y en el puerto.

Si bien el GNL se ha apropiado de los combustibles alternativos, existen muchas otras opciones que muestran un gran potencial como sustituto del petróleo en los motores de combustible dual. Los biocombustibles y el metanol son de particular interés porque también ofrecen reducciones significativas en las emisiones de NOx y partículas en suspensión (PM).

Ross dijo: "Cada vez más empresas se especializan en la producción de biocombustibles a partir de fuentes sostenibles. Es bastante interesante porque es una solución de combustible que puede aplicarse a cualquier embarcación, pero los desafíos están dentro de los costos, ya que es significativamente más costosa. alrededor del 70-80% - en comparación con los precios de combustible estándar. Y, por supuesto, esta es una consideración importante para muchos propietarios de barcos. Pero como con todas las innovaciones y nuevas técnicas, en algún momento los proveedores encontrarán la forma de entregar el producto a un costo reducido La pregunta es: ¿qué combustible alternativo llegará primero? Es una carrera donde la disponibilidad y el precio del combustible decidirán finalmente qué solución se adoptará ampliamente ".

Además del precio del combustible en sí, el costo de construir o modernizar naves de doble combustible, el tamaño de los tanques de combustible y las preocupaciones sobre la seguridad también son factores que deben ser considerados.

 Energia electrica

Los beneficios ambientales para adoptar la energía eléctrica son bastante obvios e incluyen reducciones en el ruido y la vibración, y la disminución de emisiones como NOX, SOX y PM. "Esto es particularmente importante en los puertos, áreas costeras pobladas y destinos delegados ambientalmente. Noruega es un lugar emocionante para seguir en este momento, ya que ofrece una visión de lo que el futuro traerá para los buques de cruceros y transbordadores en términos de electricidad. Ya tienen transbordadores completamente eléctricos en lugares como los fiordos noruegos. Varias soluciones híbridas, como los híbridos de GNL con baterías, o la propulsión parcialmente diésel-eléctrica también podrían ser un escenario que veo venir en el futuro cercano. Se podría decir que la tecnología ya está aquí ", dijo Ross.

El problema con la tecnología actual de la batería es la densidad de energía, lo que afecta el tamaño de los paquetes de baterías a bordo y el alcance de crucero de los barcos eléctricos. La tecnología de hoy permitirá a los buques híbridos con baterías más pequeñas cambiar a emisiones cero, propulsión eléctrica cerca de las ciudades costeras y en regiones ambientalmente sensibles, y mientras viajan a los puertos. Sin embargo, para los barcos de crucero oceánicos, los paquetes de baterías son actualmente demasiado grandes como para tener el suministro de energía principal para un gran crucero que viaja largas distancias. Sin embargo, la tecnología avanza a paso acelerado y tal vez en 10 años más, las baterías desempeñarán un papel más destacado.

Los sistemas de propulsión alimentados por batería ya están siendo diseñados para barcos más pequeños y los fabricantes de motores como MAN Diesel & Turbo están preparando soluciones eléctricas híbridas para embarcaciones de todos los tamaños. El operador de exploración de cruceros, Hurtigruten, también lanzará dos naves exploradoras de próxima generación dentro de los próximos dos años, que se convertirán en las primeras naves híbridas con batería del mundo. Rune Thomas Ege, VP global de comunicaciones de Hurtigruten, cree firmemente que el futuro de la industria de los cruceros es eléctrico y dice: "Hemos visto la Revolución de Tesla en tierra, y creo que la Revolución de Tesla está llegando a los Mares. Cuando lo haga, confiamos en que estaremos en el frente cuando eso ocurra ".

 Celdas de combustible

El uso de celdas de combustible como propulsión ecológica de barcos también ha recibido mucha atención de organizaciones como Carnival y Royal Caribbean. La tecnología representa otro avance espectacular para la industria marítima en innovación verde.

Las pilas de combustible producen energía usando una reacción electroquímica, en lugar de combustión. El proceso convierte el combustible directamente en electricidad y calor, aumentando la eficiencia operativa. El agua es el único producto de desecho, por lo que causan menos contaminación y eliminan las emisiones.

Según un estudio realizado por la comisión DNV GL de la Agencia Europea de Seguridad Marítima (EMSA), la industria cuenta con decenas de proyectos, que evalúan siete tecnologías diferentes de pilas de combustible. Estos proyectos incluyen la celda de combustible alcalina (AFC), la celda de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC), PEMFC de alta temperatura (HT-PEMFC), celda de combustible de metanol directo (DMFC), celda de combustible de ácido fosfórico (PAFC), celda de combustible de carbonato fundido (MCFC) y la celda de combustible de óxido sólido (SOFC).

Ross dijo, "Las celdas de combustible son una tecnología realmente emocionante. Desde mi punto de vista, el desafío es encontrar formas de ampliar el tamaño de las plantas de células de combustible en los cruceros para que actúen como soluciones de energía de propulsión para buques más grandes. Pero es bastante interesante porque si se consideran los cruceros híbridos de baterías, una solución de este tipo también podría estar allí para las células de combustible que funcionan con metano, por ejemplo. Se han realizado experimentos con algunas celdas de combustible, probando diferentes tipos de tecnologías de celdas de combustible, algunas funcionan mejor que otras. Otro gran desafío es mejorar la eficiencia de las tecnologías, pero es una tecnología que será muy interesante de seguir ".

A medida que las pilas de combustible se vuelven más baratas y más eficientes, esta solución será más viable de manera significativa para impulsar las funciones hoteleras de los cruceros.

Royal Caribbean Cruises (RCL) ha anunciado que la tecnología de celdas de combustible desempeñará un papel en sus naves Icon-class construidas por Meyer Turku para su entrega en 2022 y 2024. En 2017, ABB pilotó el primer sistema de celdas de combustible de la industria de cruceros en una Nave de la clase RCL Oasis, probando su capacidad para proporcionar energía de manera eficiente antes de la instalación de la línea de la línea en las embarcaciones de la clase Icon. Se espera que los barcos Icon se ejecuten principalmente con GNL, pero también tendrán combustible destilado en el que puedan operar cuando visiten puertos que carecen de infraestructura de GNL.

Carnival también está invirtiendo en investigación y desarrollo de pilas de combustible. La línea de cruceros cree que las celdas de combustible tendrán un lugar y un papel en la transición verde de las industrias de cruceros, la pregunta formulada por SVP Maritime Affairs, Tom Strong, es "¿dónde se sienta la tecnología en el gran plan?"

 Sistemas de limpieza de gases de escape

Una de las tecnologías que ya están disponibles en la actualidad es la de los sistemas de limpieza de gases de escape. Desde hace algún tiempo, se ha prestado una gran atención a la reducción de las emisiones de óxido de azufre (SOx) de los buques marítimos debido a los efectos nocivos sobre el medio ambiente y la salud humana. Aquí es donde el sistema de limpieza de gases de escape beneficia a la industria y también es una de las técnicas que los buques utilizan para cumplir con el Nivel III, especialmente porque no tiene limitaciones en cuanto al tamaño del buque que puede beneficiarse de él.

Esta es también otra solución en la que organizaciones como Wärtsilä y Carnival están invirtiendo mucho debido a su capacidad para eliminar los principales contaminantes de los gases de escape en el mar, durante las maniobras y en el puerto. Con planes de invertir hasta $ 400 millones, Carnival está diseñando, construyendo e instalando tecnología de limpieza de gases de escape en más de 70 embarcaciones.

Ross explica: "El desafío en este momento es que nadie sabe realmente cuándo y cuál será la legislación en el futuro. Los buques construidos ahora tendrán que operar en una legislación y control ambiental más estrictos, por lo que será en el mejor interés de los constructores navales construir un buque de tal manera que pueda actualizarse fácilmente para cumplir con la legislación futura. Como industria, a los fabricantes también les gustaría saber cuál será la demanda de nuestros equipos para que sepamos qué debemos mover en nuestros esfuerzos de investigación y desarrollo. Este es un gran desafío, no solo para la industria de cruceros sino también para todo el mundo del transporte ".

Según se publicó en la edición de febrero de 2018 de Maritime Reporter & Engineering News : https://magazines.marinelink.com/nwm/MaritimeReporter/201802/#page/1