Inginerii din Elveţia au creat primul compresor din lume pentru prima navă de realimentare în larg cu amoniac

În ultimii ani am scris de mai multe ori că industria maritimă avansează tot mai mult spre folosirea amoniacului drept combustibil ecologic, or, acesta poate fi produs din surse regenerabile, iar la combustia sa se emite preponderent azot inofensiv şi vapori de apă. Ei bine, acum câteva luni compania japoneză Itochu a anunţat plasarea comenzii pentru construirea primei nave din lume de realimentare în larg a altor nave cu amoniac. Deci, vorbim de o navă cu cisterne specializate cu amoniac care vine în larg, se apropie de nava pe care trebuie s-o alimenteze şi îi place plinul cu amoniac. Problema e că amoniacul e un gaz foarte coroziv şi până şi simpla pompare a lui din cisterna unei nave în cealaltă e o operaţiune pentru care e nevoie de echipament special. Iar acum inginerii de la una din cele mai vechi companii din Elveţia, producătoare de compresoare, au anunţat că ei vor fi cei care vor livra primul compresor din lume pentru prima navă din lume de realimentare în larg cu amoniac.

Foto: Compresorul elveţian pentru prima navă de realimentare cu amoniac

Noua navă va fi construită la şantierele Sasaki Shipbuiling şi va avea cisternele imense de amoniac construite de o altă companie japoneză, Izumi Steel Works. Nava urmează să fie capabilă să stocheze şi să transporte 5.000 metri cubi de amoniac.

Foto: Proiectul primei nave de realimentare cu amoniac

Acum mai bine de un an, scriam despre prima operaţiune de alimentare în larg cu amoniac de pe o navă pe cealaltă, realizată tot de o companie elveţiană, Trafigura, atunci fiind transferaţi 6.000 metri cubi de amoniac. Încă atunci elveţienii spuneau că o operaţiune de a alimenta în larg o navă cu amoniac, după principiul alimentării în zbor a avioanelor, necesită multiple măsuri de protecţie şi precauţie, din cauza proprietăţilor amoniacului.

Foto: Operaţiunea din anul trecut de un prim transfer de amoniac de pe o navă pe alta

Chiar dacă amoniacul verde e calificat drept un combustibil al viitorului, operatorii din industria maritimă estimează că va fi mare nevoie de asemenea nave de realimentare în larg pentru navele mari care vor opera cu amoniac, atât pentru a grăbi adopţia iniţială în lipsa de infrastructură în porturi, cât şi pentru ca acestea să poată păstra volume decente ale propriilor rezervoare, fără a muşca prea mult din volumele utile pentru încărcătură.

Şi asta vine din cauza că la nivel volumetric, densitatea energetică a amoniacului e doar 1/3 din cea a combustibilului marin actual. Prin urmare chiar dacă se încearcă a se mai mări un pic rezervoarele navelor mari, ele pot fi uşor mai mari, dar nicidecum de 3 ori mai mari în volum, pentru că atunci ar însemna să se taie din volumul de încărcare nepermis de mult. Aşa că inginerii elveţieni ne dau acum o prefaţare preţioasă despre cum va arăta această operare cu amoniac verde a navelor — cu o navă principală care îşi urmează cursul dar care, pentru cursele lungi, va trebui să devieze către zone unde se poate intersecta cu navele de realimentare. Iar aceste nave de realimentare vor trebui să consume la rândul lor combustibil doar pentru a veni în larg să realimenteze nava principală.

O modulare fizică de estimare a consumului de amoniac pentru cele mai mari nave transportatoare de containere, de 24.000 TEU, care sunt echipate cu cele mai puternice motoare în doi timpi cu amoniac, de circa 80 MW putere, sau circa 110.000 CP, ne arată că în navigare continuă, încărcate la sarcini uzuale, cei 5.000 metri cubi de amoniac s-ar consuma cam în 4,6-5 zile. Deci cam o dată la fiecare 5 zile navele cu amoniac vor trebuie să alimenteze. Iar cu cele 5.000 metri cubi de amoniac, o asemenea navă ar naviga cam 2.500 mile nautice, echivalentul a circa 4.630 km.

În prezent, aceste nave au 8.000-10.000 metri cubi în rezervoare, şi cu combustibil marin acest volum le e suficient pentru cele mai lungi curse, de obicei, neavând nevoie de realimentări în larg, ci doar în port. Ca o navă cu amoniac să poată parcurge aceeaşi distanţă, ar avea nevoie de rezervoare de 30.000 metri cubi. Dacă navele vor avea 10-12 mii de metri cubi, atunci realimentarea cu 5.000 metri cubi e exact potrivită pentru a nu lăsa nava să aibă prea puţin amoniac în rezervoare şi să alimenteze cu o cantitate fezabilă de combustibil nou.

Ei bine, şi acest proces de realimentare în larg va avea provocări specifice amoniacului. În primul rând e nevoie de securizarea etanşării în timpul procesului, or, amoniacul e un gaz toxic, ce poate afecta echipajele. În al doilea rând, e nevoie ca tot parcursul amoniacului, dintr-un rezervor în altul să fie trecut doar prin componente ce pot rezista la acţiunea super corozivă a lui. Iar transmiterea de amoniac dintr-o navă în altă trebuie făcută şi cu forţă adiţională, pentru a fi mai rapidă, iar astfel a apărut nevoie de unui compresor specializat. Compresoarele simple n-ar fi fost potrivite, pentru că membranele şi etanşările lor n-ar fi rezistat la amoniac.

Unul din cei mai vechi producători de compresoare specializate din Elveţia, Buckhardt Compression, avea soluţia aproape pregătită, sub forma unor compresoare conceput din start pentru materiale corozive şi toxice, numit Laby. Acum a fost nevoie doar ca inginerii să studieze cu exactitate parametrii doriţi ai noi nave şi să se asigure că toate componentele compresorului vor face faţă şi amoniac. Şi aşa a fost creat primul compresor din lume special creat pentru navele de realimentare cu amoniac. Compresorul poate opera şi cu amoniac criogenic, în formă lichidă şi e prevăzut să facă faţă eventualelor schimbări în formă gazoasă pe parcursul pompării sale către nava receptoare. Şi, bineînţeles, etanşeităţile sunt concepute pentru un zero absolut în şanse de scurgeri.

Compresorul e conceput să opereze fără ulei, pe bază de etanşări mecanice avansate. În locurile etanşate construcţia are aşa numitele labirinturi, astfel încât gazul care ar vrea să evadeze ar ajunge să circule prin atâtea canale, încât şi-ar pierde din energie.

În fine, acest compresor va sta probabil la baza multor altor nave viitoare, or, în ultimele luni mai mulţi operatori încep a anunţa că pregătesc plasarea comenzilor pentru construcţia de nave cu realimentare cu amoniac sau metanol. Industria maritimă intră într-o fază nouă, deci, şi chiar dacă pare o mare bătaie de cap partea cu navele de realimentare care să meargă spre nava principală de vreo 2-3 ori pe parcursul unei călătorii lungi, de dragul emisiilor zero de CO2 efortul ar avea sens.

Or, nivelul de emisii de la aceste nave uriaşe de containere e imens, după cum arătam recent într-o analiză comparativă cu camioanele electrice. Şi anume ele generează popularea cea mai mare. Deci în direcţia lor şi efortul care pare dificil ar fi mai justificat.

Foto: Motor naval uriaş, emiţător al cantităţilor uriaşe de CO2