Prima navă vrachier din lume cu propulsie preponderent electrică a fost construită cu o inginerie curioasă şi o baterie uriaşă la bord

În lume există deja nave electrice cargo sau transportatoare de containere, în special din cele care operează pe distanţe foarte scurte, pe aceleaşi rute predefinite. Cele mai simple pentru electrificare sunt feriboturile, unde distanţele sunt de maxim câţiva kilometri. La o navă cargo care are de parcurs cel puţin 20 km sau mai mult, bateriile devin mai mari şi consumă din sarcina utilă. Şi chiar dacă la unele nave se pot monta mai multe baterii la bord, odată cu imensitatea lor apare şi o mare provocare a încărcării lor. Spre exemplu, la cel mai mare feribot electric din lume, care operează în Argentina, conexiunea electrică necesară la încărcare e comparabilă cu cea a unui oraş mai mic. Ei bine, compania canadiană CSL, prin filiala sa australiană, a proiectat împreună cu chinezii de la CCCC Shanghai Equipment Engineering prima navă vrachier din lume cu propulsie preponderent electrică, botezată MV Yampu. Nava a fost construită la şantierul naval Jingjiang Nanyang din China, fiind livrată oficial acum câteva luni, dar intrând în operare abia acum, la sfârşit de august. Munca sa va fi foarte curioasă, iar asta i-a dictat şi o inginerie pe măsură.

Un vrachier e un tip de navă cargo, care transportă mărfuri în vrac. În acest caz, nava a fost concepută şi construită de CSL special pentru a munci în beneficiul companiei australiene Adbri, în baza unui contract de 20 de ani între aceasta şi CSL. În decursul acestor 20 de ani, noua navă va trebui să transporte calcar mărunţit între portul Klein Point, în proximitatea carierei de calcar a celor de la Adbri, spre portul Birkenhead pe peninsula australiană Yorke, acolo unde se află fabrica de ciment a celor de la Abri, care va folosi calcarul drept materie primă.

Această rută de navigaţie măsoară circa 70 km şi era făcută anterior de o navă numită Accolade II, cu o construcţie mai obişnuită, timp de 4 ore într-o direcţie. La asta se adăugau 4 ore pentru încărcare şi 8 ore pentru descărcare, într-un ciclu care dura minim 20 de ore.

Foto: Nava Accolade II

Noua navă a fost proiectată nu doar de dragul de a fi preponderent electrică, ci şi pentru a oferi un randament mult mai mare de muncă, bun pentru următorii 20 de ani. Astfel, ea are un singur punct de preluare a încărcăturii, cu un mecanism intern de distribuire a încărcăturii primite, fără a fi nevoie de mişcarea navei înainte şi înapoi în procesul încărcării. Dacă nava anterioară putea fi încărcată la 1.500 tone/oră, noua navă are o capacitate de 1.800 tone pe oră.

Noua navă e şi simţitor mai mare, având 125 metri lungime, ceea ce i-a permis să aibă şi o capacitate de încărcare mai mare. Sarcina utilă totală e de 11.900 tone, dar încărcătura operaţională reală în cazul calcarului va fi de până la 7.000-7.500 tone, cu circa 35% mai mult decât încărcătura de 5.200-5.500 tone de calcar pe care o transporta în mod uzual nava anterioară.

Foto: Vrachierul Yampu în timpul construcţiei la şantierul naval din Yampu

Astfel, nava îşi poate prelua încărcătura cu 20% mai repede, dar poate stoca cu 35% mai mult, ceea ce ar însemna că în final timpul petrecut în port e mai mare. În realitate, timpul e aproape acelaşi datorită eliminării necesităţii de a muta nava înainte şi înapoi în procesul încărcării.

La descărcare, creşterea de randament e şi mai mare, întrucât nava are un sistem de autodescărcare, cu braţ lung cu bandă rulantă. Dacă anterior nava veche descărca la o rată de 650 tone pe oră, noua navă atinge 1.500 tone pe oră. Iar prezenţa acestui sistem de auto descărcare face ca ea să nu aibă nevoie şi să nu depinde de macarale sau alte sisteme automatizate din port, care ar putea fi ocupate cu procesarea altor nave.

Noua navă a fost concepută iniţial pentru a putea avea propulsie pur electrică, dar din start a fost decis că acest deziderat va fi atins în două etape — în 2026 la bord va fi instalată doar 50% din capacitatea necesară de baterii, nava operând iniţial ca un plug-in hibrid, iar în 2031 vor fi instalate şi celelalte 50%, nava trecând în totalitate la propulsie electrică.

Astfel, propulsia propriu-zisă e asigurată de elice conectate la motoare electrice, care sunt alimentate dintr-un set de baterii de 6.758 kWh capacitate actuală. Bateriile au fost produse de către o companie cu sediul în Andora, care are capacităţi de producţie în China, iar integrarea lor într-un sistem comun a fost făcută de finlandezii de la Wartsila. Aceştia au fost şi cei care au proiectat tot sistemul de propulsie, atât în forma sa actuală, care include şi generatoare diesel, cât şi în forma viitoare de propulsie pur electrică.

Bateriile actuale asigură operarea cu propulsie pur electrică în 40% din timp, spun inginerii finlandezi, şi ajută la economisirea a peste 500.000 de litri de diesel anual. Ea va transporta 2,7 milioane de tone de calcar pe an, cu 700.000 tone mai mult decât o făcea predecesoarea sa.

În 2031, când capacitatea de stocare va fi dublată la peste 13,3 MWh, nava va putea opera complet electric pe toată ruta de 70 km dus şi 70 km întors. Atunci ea va încărca în ambele puncte. Acum, însă, încărcarea are loc doar la descărcare, în Birkenhead, unde e folosită o conexiune electrică ultra puternică, de 11.000 volţi cu curent alternativ şi o putere de 3.500 kVA, deci 3,5 MW putere.

Ei bine, nava a şi început deja a opera în viaţa reală acum câteva zile şi toată calculele despre eficienţa sistemului de propulsie vor fi demonstrare în viaţa reală. Experienţa de exploatare în primii ani va confirma sau va impune modificarea capacităţii necesare pentru viitoarea baterie, pentru a putea beneficia de propulsie pur electrică a acestui vrachier.