Inginerii MAN ES au început testele la scară completă a primului motor naval în doi timpi ce operează cu amoniac, în 4 cilindri, după ce până acum l-au testat cu 1 cilindru

Inginerii producătorului de motoare navale MAN Energy Solutions au anunţat azi începerea testelor la scară completă a primului motor naval din lume în doi timpi, ce operează cu amoniac, după ce până cum testele au avut loc doar cu 1 cilindru. Etapa demarată azi e ultima înainte de a putea porni producţia de serie a acestor motoare navale în doi timpi cu amoniac, care vor începe a echipa în următorii ani un număr mare de nave din toată lume, inclusiv transportatoare mari de containere, fapt care va marca începutul unei noi epoci în transporturile maritime de trecere de la diesel şi combustibilul marin actual la amoniac cu zero emisii CO2 în combustie.

Foto: Primul motor naval în doi timpi cu amoniac al MAN Energy Solutions

În ultimii doi ani, am scris despre mai multe evoluţii majore în industria transporturilor maritime, începând de la crearea unei asociaţii internaţionale a amoniacului curat, care a luat decizia de acum doi ani de a adopta amoniacul drept combustibil de bază în eforturile de a reduce substanţial emisiile CO2 din acest sector, până la zero.

După asta, în vara anului 2023 MAN Energy Solutions anunţa crearea primului motor cu amoniac în doi timpi şi demararea primelor teste în Danemarca, în centrul său de dezvoltare, împreună cu oamenii de ştiinţă. E acelaşi motor despre care vorbim azi, iar testele erau necesare din două motive esenţiale. În primul rând oamenii de ştiinţă atenţionau că arderea amoniacului într-un motor cu combustie este cu adevărat inofensivă doar dacă nu lasă reziduuri de amoniac nears care să fie eliberat în atmosferă şi nu formează noxe în rezultat. Pentru asta, e nevoie să se asigure o temperatură de combustie de 630 de grade Celsius, cu o precizie mare, faţă de circa 210 grade, cât e temperatura actuală de ardere a combustibilului marin. Deci, era nevoie ca acei oameni de ştiinţă să monitorizeze că acest proces de combustie poate avea loc şi că el nu va genera emisii periculoase în atmosferă. Şi atunci ei au demarat testele pe acest motor cu un singur cilindru în operare din cei patru ai săi.

Al doilea motiv venea din construcţia în doi timpi a motorului. Mai departe, pe parcursul anului 2023, finlandezii de la Wartsila au lansat tocmai 5 alte motoare noi cu amoniac în 4 timpi, care pot echipa nave mici şi medii, dar la navele mari era imperativ să se poată asigura motoare în doi timpi, care dau un randament mai mare. E cunoscut faptul, însă, că navele în doi timpi pot avea emisii mai mari şi dacă la CO2 acest lucru nu determina un pericol direct şi imediat pentru sănătate, la amoniac e mult mai important să se ajungă la o neutralitate absolută priind concentraţia de amoniac nears în emisii şi lipsa de noxe. Tocmai de asta, proiectarea unui motor cu amoniac în doi timpi a fost mai dificilă şi a necesitat multe teste.

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

Mai mult ca atât, inginerii MAN ES spun că amoniacul e mai potrivit pentru combustia în doi timpi, întrucât în interiorul cilindrilor combustia amestecului de amoniac se propagă mai încet, iar turaţiile mai mci la care operează aceste motoare sunt mai potrivite amoniacului decât cele în patru timpi.

Între timp, şi elveţienii de la WInGD au lansat un motor cu amoniac în doi timpi, pentru care preiau comenzi, dar au şi ei nevoie de o perioadă lungă de testare. La fel, şi MAN Energy Solutions a adunat o listă enormă de comenzi pentru acest prim motor cu amoniac în doi timpi, iar între timp inginerii au creat tot soiul de variaţii în numărul de cilindri posibili şi în putere, ajungându-se la valori de peste 100.000 CP! Şi apropo, tot cei de la MAN au demarat apoi şi proiectarea motoarelor cu amoniac în 4 cilindri.

Ei bine, anunţul de acum semnifică, de fapt, că testele primului motor cu un singur cilindru operaţional au fost cu succes şi au indicat emisii corecte, fără CO2, fără amoniac nears şi fără noxe nedorite, iar acum se poate trece la etapa următoare în care motorul va funcţiona complet cu toţi cei 4 cilindrii ai săi, efectuându-se măsurări suplimentare că emisiile rămân la fel.

Iar de aici încolo, urmează startul producţiei de serie şi livrarea în număr mare a primelor motoare capabile să funcţioneze pe amoniac la şantierele navale din toată lumea care construiesc navele ce au contractat aceste motoare. Şi sunt sute de nave în prezent în toată lumea pentru care au fost contractate aceste motoare, deci schimbarea se va produce cu un efect care se va face simţit repede.

Acum problema e doar în faptul că în lume nu se produce atât de mult amoniac verde pe cât va fi necesar. Operatorii au testat deja alimentările în larg şi chiar transferul de amoniac de la o navă la alta, dar nu există fabrici atât de mari care să-l producă, ci doar fabrici mai mici, în timp ce cele mai mari abia sunt în proces de construcţie, în China, în Australia şi în alte părţi ale lumii. Însă, în 2-3 ani ar trebui ca această problemă să fie rezolvată.

Foto: Cea mai mare fabrică de producţie a amoniacului, construită acum în China

Ideea e ca amoniacul să nu fie produs din gaz natural, cum se întâmpla până acum în scopuri de producţie a fertilizanţilor, ci din hidrogen produs din energie regenerabilă, prin electroliză. Doar dacă hidrogenul iniţial e produs astfel, după care are loc şi procesul industrial numit Haber-Bosch pentru producţia amoniacului verde, susţinut tot de energie regenerabilă, se obţine la final amoniacul NH3 produs sintetic, fără emisii CO2 în etapa de producţie. Iar la ardere, produşii sunt azotul, care revine pur şi simplu în aerul atmosferic, de unde a fost luat iniţial şi unde e compusul majoritar, şi H20, care e apa simplă. Întrucât amoniacul nu conţine un atom de carbon, nu există emisii CO2 la ardere.

Iar viabilitatea amoniacului drept combustibil vine din faptul că poate fi stocat în formă lichidă mult mai simplu decât hidrogenul, la temperaturi aproape atmosferice cu un pic de presiuni, în timp ce hidrogenul are nevoie de -253 grade Celsius pentru a fi în stare lichidă, care înseamnă sisteme foarte energofage de stocare.

Aşadar, foarte curând transporturile maritime şi felul în care sunt propulsate navele mari din întreaga lume vor cunoaşte schimbări majore, iar asta va determina schimbări enorme şi pe un întreg lanţ de producţie a amoniacului verde pentru industria maritimă.