Wartsila a lansat primul motor naval în 4 timpi care foloseşte amoniacul produs din energie solară drept combustibil

Despre folosirea amoniacului în rol de combustibil pentru nave se vorbeşte mult în ultimii ani, iar mai multe companii constructoare de nave şi motoare, pe de o parte, şi cele ce operează flote mari de nave la nivel global pe de altă parte, şi-au luat angajamente în acest sens. Cele mai mari evoluţii s-au remarcat din toamna anului 2021, când a fost formată şi o asociaţie a amoniacului curat, care coordonează eforturile întregii industrii în acest sens. Iar acum compania finlandeză Wartsila, unul din cei mai mari şi mai respectaţi producători de motoare navale din lume, anunţă şi lansarea primului motor de navă din lume, în 4 timpi, care foloseşte drept combustibil amoniacul „verde”, produs din energie solară.

Amoniacul are formula chimică de NH3, deci presupune trei atomi de hidrogen şi unul de azot. În formă gazoasă, amoniacul eliberat în aer e foarte toxic şi periculos, putând deveni chiar letal. Totuşi, amoniacul e folosit pe larg în toată lumea, marea majoritate a acestuia fiind folosită în componenţa fertilizatorilor agricoli. Acelaşi amoniac, dacă intră într-un amestec cu aerul atmosferic, cu o concentraţie de circa 15-30% amoniac, devine un mediu propice combustiei în motoare, eficienţa arderii putând fi ajustată prin temperatura acesteia şi compresia corectă. Tehnologia combustiei devine astfel apropiată de cea a unui motor diesel, de asta şi motoarele navale care folosesc amoniac sunt dezvoltate pe baza celor diesel anterioare. Totuşi, combustia amoniacului trebuie să aibă loc la circa 630 grade Celsius faţă de 210 grade la diesel, iar aici intervin şi modificări necesare la motoare, pentru a asigurare această tranziţie.

De ce i se spune amoniac verde şi ce beneficiu ar aduce tranziţia la amoniac pentru industria navală şi pentru ecologie? Ei bine, amoniacul, NH3 nu are carbon în componenţa sa, iar în urma arderii din el rezultă apă şi azot, azotul fiind oricum principalul gaz din atmosferă, iar CO2-ul lipseşte. Există riscul ca o parte din acel azot să formeze compuşi toxici NOx la emiterea în atmosferă, dar aceste riscuri sunt minimizate prin catalizatoare şi filtre. Mai există şi riscul formării gazului ilariant, N2O, sau protoxid de azot. Problema acestui gaz nu e în efectele de râs pe care le provoacă, ci în faptul că poate fi un gaz cu efect de seră de 283 ori mai mare decât CO2, deci chiar dacă se emite de 283 ori mai puţin, efectul ar fi acelaşi ca şi la CO2. Tocmai de asta, controlul temperaturii de ardere a amoniacului în motoarele navale e absolut esenţial, pentru a nu permite deloc emisii care să stimulze crearea de N2O la interacţiunea cu oxigenul din atmosferă.

Partea „verde” a amoniacului vine de la metoda producerii lui. Până acum, fabricile mari de fertilizatori, care aveau nevoie să-l producă, foloseau gaz natural în cantităţi uriaşe pentru a asigura presiunea şi condiţiile necesare la formarea amoniacului din aerul atmosferic şi hidrogen. Pierderea energetică poate fi de 40% prin metode clasice dacă se sumează şi producţia hidrogenului, şi cea a amoniacului. În cazul amoniacului „verde”, în producţia acestuia se foloseşte doar energie regenerabilă, în mare parte solară, dar e posibil şi eoliană, pentru a produce hidrogenul şi apoi şi amoniacul final, iar astfel se evită emiterea de CO2 în procesul de fabricaţie a amoniacului, iar apoi şi în procesul de combustie.

Iar astfel o navă, care foloseşte amoniac în combustie, emite zero CO2 în rularea motoarelor, dar şi la producţia amoniacului nu sunt generate emisii CO2. Şi dacă acea combustie are loc la valori ideale de eficienţă şi emisii inofensive, atunci totul funcţionează aşa cum îşi doreşte toată lumea, cu zero impact pentru planetă şi cu transporturi navale care pot în continuare funcţiona cu nave mari, cu motoare puternice.

Acum trei luni, MAN Energy Solutions a anunţat lansarea primului motor din lume care foloseşte amoniac, tot cei de acolo fiind şi primii care au studiat aceste particularităţi ale combustiei. Acel motor e unul în 2 timpi, însă. Motorul despre care vorbim azi, lansat de finlandezii de la Wartila, e primul motor în 4 timpi, care foloseşte amoniac.

Foto: Motorul MAN 4T50ME-X, primul motor naval în 2 timpi care funcţionează cu amoniac

Noul motor naval finlandez se bazează pe noua generaţie de motoare duale diesel şi LNG din familia Wartsila 25, lansată în septembrie anul trecut. Aceste motoare pot avea între 6 şi 9 cilindri în linie cu puteri cuprinse între 1,7 şi 3,4 MW, deci între 2.300 CP şi 4.600 CP. Finlandezii nu au anunţat, însă, parametrii de putere ai noului motor ce va funcţiona pe bază de amoniu, urmând să o facă peste câteva zile, în cadrul unui eveniment solemn, alături de prima companie care va folosi aceste motoare finlandeze pe navele sale, Viridis Bulk Carriers.

Foto: Noul motor Wartsila, primul motor naval în 4 timpi care funcţionează cu amoniac

Finlandezii menţionează că noul motor e dotat cu sistem de analiză şi tratare a gazelor de eşapament, astfel încât să se asigure că nu vor fi lăsate în atmosferă particule NOx nedorite şi va fi evitată formarea gazului ilariant. Iar începând cu anul 2024 primele asemenea motoare vor fi văzute deja operând pe primele nave din lume.

Foto: Una din primele nave din flota Viridis, care va folosi noul motor Wartsila cu amoniac