După ce au lansat un motor naval în doi timpi ce operează cu amoniac, inginerii MAN ES demarează şi dezvoltarea primului lor motor în 4 timpi cu noul combustibil

Amoniacul e un combustibil nou în lumea transporturilor maritime, care şi-a început expansiunea abia de doi ani şi jumătate încoace, după ce toţi marii jucători din industrie, alături de oameni de ştiinţă, au concluzionat că acesta ar fi, alături de metanol, cel mai viabil combustibil pentru navele mare, de distanţe lungi, care să permită excluderea totală a emisiilor CO2, or, la arderea amoniacului nu se emite CO2. Şi dacă se foloseşte energie regenerabilă la producţia lui, atunci nu or exista emisii CO2 nici acolo. Paradoxul e că în 2022, când s-au luat aceste decizii strategice, nu exista niciun motor naval lansat care să opereze cu amoniac, dar existau deja studii şi pregătiri. Apoi au urmat câteva asemenea lansări în ultimii ani de la producători renumiţi, iar acum inginerii de la MAN Energy Solutions anunţă că demarează dezvoltarea unui nou motor în 4 timpi cu amoniac. Şi explicăm imediat de ce asta e încă un pas de o importanţă uriaşă în a schimba felul în care are lor propulsia navelor şi întregii industrii.

Emisiile de CO2 ale navelor sunt uriaşe, chiar dacă despre ele se vorbeşte rar. Cumva toţi ştim despre asta dar, pentru că ele navighează pe oceane şi nu prea apar în atenţia publică, dar şi pentru că ele asigură funcţii vitale pentru economie, arareori cineva vorbeşte în cifre absolute despre impactul unei singure nave sau a întregii industrii.

Noi am vorbit despre acest impact în cifre comparative într-un articol în care producătul suedez Volvo anunţa că, fiind lider global în camioane electrice, toate camioanele produse cu emblema sa în ultimii 5 ani au parcurs împreună 80 milioane de kilometri, ceea ce a determinat evitarea emiterii în atmosferă a 68.000 tone CO2 în aceşti 5 ani. Sună frumos, cu o medie de 13.600 tone de CO2 pe an. Însă în industria maritimă, media emisiilor pentru o singură navă e de 41.367 tone de CO2 anual, iar navele cele mai mari ajung la 235.000 tone de CO2 anual! Deci, toate camioanele electrice Volvo, timpi de 5 ani, au avut un impact benefic de evitare a emisiilor CO2 doar cât mai puţin de o treime din ce emite o singură navă uriaşă anual!

Deci, scara impactului e imensă la nave, de asta orice asemenea inovaţie din domeniul naval şi orice schimbări de propulsie acolo pot scădea enorm emisiile totale ale omenirii şi poate, de ce nu, să rămână mai multe excepţii permisive pentru lumea automobilelor şi a camioanelor, dacă tot diferenţele sunt atât de uriaşe. Dar acum să revenim la motorul MAN şi la amoniacul sa şi combustibil folosit în propulsie.

Amoniacul are formula de NH3 şi poate fi produs din hidrogen şi azot extras din aer. Hidrogenul poate fi produs la rândul lui complet din energie regenerabilă, prin hidroliza apei. Şi hidrogenul ar putea fi folosit în combustia pe nave, dar problema e în stocarea lui, or, dacă e stocat în formă gazoasă hidrogenul are nevoie de volume mari de rezervoare, chiar şi la presiune înaltă, iar dacă e stocat în formă lichidă, are nevoie de -253 grade Celsius, ceea ce presupune sisteme termice energofage, care să asigure această temperatură. Amoniacul, însă, poate fi păstrat în formă lichidă la temperaturi mult mai apropiate de cele normale de mediu, ceea ce face stocarea lui mai simplă şi mai eficientă pe nave.

La combustie, NH3 nu emite CO2, pentru că nu există atom de carbon în carburantul iniţial. Însă e foarte important ca amoniacul să fie ars în cilindri exact la presiunea şi temperatura corectă, pentru a nu lăsa reziduuri nearse, care să fie emise în atmosferă sub formă de amoniac, şi pentru a nu forma noxe nedorite. Tocmai de asta, primul motor pe care l-a dezvoltat MAN Energy Solutions acum un an, a fost rezultatul unei munci împreună cu oameni de ştiinţă şi chimişti din universităţi de renume, care s-au asigurat că riscurile pot fi cu adevărat evitate. Iar în iulie 2023 acel prim motor cu amoniac a fost lansat, fiind unul în doi timpi, destinat navelor mari. Şi cei de la MAN l-au adaptat la mai multe variaţii în numărul de cilindri între timp, acoperind un segment mare al navelor mai mari.

Apoi finlandezii de la Wartsila au lansat şi primul motor cu amoniac în 4 timpi şi foarte repede au mai făcut mai multe alte lansări în gama lor, toate fiind în 4 timpi, asta fiind cumva specializarea lor în domeniul motoarelor navale, după despărţirea istorică de compania elveţiană WinGD, deţinută de chinezi, care a rămas specializată în motoare în doi timpi, şi ea anunţând între timp un motor pe amoniac.

Foto: Primul motor naval în 4 timpi din lume care funcţionează cu amoniac, produs de Wartsila

Ei bine, acum cei de la MAN Energy Solutions vor să aibă nu doar un motor în doi timpi pe amoniac, ci şi unul în patru timpi, pentru a cuprinde întreaga paletă şi a fi astfel singurul producător de motoare navale care va fi prezent în ambele segmente, cu 2 şi 4 timpi. MAN Energy Solutions a mers exact pe aceeaşi cale de a invita oameni de ştiinţă, ingineri şi chimişti din universităţi şi centre de cercetare şi dezvoltare ale altor companii furnizoare de componente, pentru ca dezvoltarea să fie făcută împreună, cu monitorizări reciproce, iar la final să existe un motor care să nu nască îndoieli despre cât de curat este în emisiile sale.

Foto: Stand de testare a noilor motoare cu amoniac la MAN Energy Solutions

Programul celor de la MAN ES are numele de AmmoniaMot2 şi va dura 3 ani şi jumătate, ceea ce înseamnă că anume atunci noile motoare în patru timpi ar urma să ajungă în producţie, cel târziu. Motoarele vor fi destinate unei game mari de nave de talie medie, mică sau chiar şi cea mai mare în cazul în care se optează pentru un număr mai mare de motoare. Dar e cert că în 3-4 ani se va putea vorbi de o acoperire aproape completă a tuturor tipurilor de putere şi necesităţi de propulsie în segmentele mari şi medii de nave, ceea ce a trebui să impulsioneze rapid răspândirea amoniacului în industria maritimă drept combustibil. Acum rămâne şi fabricile care produc amoniac verde, din hidrogen verde, să se construiască la fel de repede, ca să poată furniza combustibilul necesar acestei industrii, care trece prin această schimbare majoră.

Foto: Proiectul celei mai mari fabrici de amoniac din lume, construcţia căreia a fost iniţiată în China