graneleiro de hidrogênio, navio porta-contentores movido a bateria

A pressão para reduzir as emissões de gases de efeito estufa e poluentes se estendeu à indústria naval. As primeiras instalações movidas a eletricidade, gás natural ou hidrogênio já estão em construção.

Estima-se que o transporte marítimo seja responsável por 3,5-4% das emissões de gases de efeito estufa, principalmente dióxido de carbono, e ainda mais poluição. No contexto das emissões globais de poluentes, a navegação "produz" 18-30% de óxidos de nitrogênio e 9% de óxidos de enxofre.

Enxofre nas formas de ar chuva ácidaque destroem plantações e edifícios. Causas da inalação de enxofre problemas com o sistema respiratórioe até aumenta risco de ataque cardíaco. Os combustíveis marítimos são geralmente frações pesadas de petróleo bruto (1), com alto teor de enxofre.

diz Irene Blooming, porta-voz da coalizão ambiental europeia Seas in Risk.

ecoa Nerijus Poskus da empresa de tecnologia de navegação Flexport.

1. Motor marítimo HFO tradicional

Em 2016, as Nações Unidas e a Organização Marítima Internacional (IMO) decidiram introduzir legislação para reduzir as emissões permitidas de gases de efeito estufa e poluentes. As regras que impõem limites significativos à quantidade de poluição por enxofre de navios próximos à terra entram em vigor para os armadores a partir de janeiro de 2020. A IMO também indicou que até 2050 o setor de transporte marítimo deve reduzir as emissões anuais de gases de efeito estufa em 50%.

Independentemente das novas metas e regulamentos de emissão, mais e mais soluções já estão sendo desenvolvidas ou propostas em todo o mundo que podem mudar radicalmente a ecologia do transporte marítimo.

balsa de hidrogênio

A fabricante de células de combustível Bloom Energy está trabalhando com a Samsung Heavy Industries para desenvolver navios movidos a hidrogênio, informou a Bloomberg recentemente.

Preeti Pande, vice-presidente de desenvolvimento de mercado estratégico da Bloom Energy, em comunicado à agência.

Até agora, os produtos Bloom têm sido usados ​​para alimentar edifícios e data centers. As células estavam cheias de terra, mas agora podem ser adaptadas para armazenar hidrogênio. Em comparação com o diesel convencional, eles produzem significativamente menos gases de efeito estufa e não produzem fuligem ou smog.

Os próprios armadores declaram a transição para tecnologias de propulsão limpas. A maior empresa de transporte de contêineres do mundo, a Maersk, anunciou em 2018 que pretende descarbonizar suas operações até 2050, embora não tenha dito como deseja fazê-lo. É claro que novos navios, novos motores e, sobretudo, novos combustíveis serão necessários para o sucesso.

A busca por combustíveis mais limpos e ecológicos para o transporte atualmente gira em torno de duas opções viáveis: gás natural liquefeito e hidrogênio. Um estudo do Sandia National Laboratories do Departamento de Energia dos EUA em 2014 descobriu que o hidrogênio é a mais promissora das duas opções.

Leonard Klebanoff, um pesquisador de Sandia, começou a analisar com seu então colega Joe Pratt se os navios modernos poderiam ser alimentados por células de combustível de hidrogênio em vez de usá-las em combustíveis fósseis. Seu projeto foi lançado quando o operador de balsa da Baía de São Francisco perguntou ao Departamento de Energia se sua frota poderia ser convertida em hidrogênio. Embora a tecnologia de célula de combustível de hidrogênio exista há décadas, ninguém pensou em usá-la em navios na época.

Ambos os cientistas estavam convencidos de que o uso de células era possível, embora, é claro, várias dificuldades tivessem que ser superadas para isso. por unidade de energia produzida cerca de quatro vezes mais hidrogênio líquido do que o diesel convencional. Muitos engenheiros temem que não tenham combustível suficiente para seus navios. Um problema semelhante existe com a alternativa ao hidrogênio, gás natural liquefeito, que, além disso, não possui um nível de emissão zero.

2. Construção da primeira balsa de hidrogênio no estaleiro de Auckland.

Por outro lado, a eficiência do combustível de hidrogênio permanece duas vezes maior que a do combustível convencional. preciso do dobronão quatro. Além disso, os sistemas de propulsão a hidrogênio são muito menos volumosos do que os motores marítimos convencionais. Então Klebanoff e Pratt finalmente concluíram que era possível converter a maioria dos navios existentes em hidrogênio e que seria ainda mais fácil construir um novo navio de célula de combustível.

Em 2018, Pratt deixou o Sandia Labs para cofundar a Golden Gate Zero Emission Marine, que desenvolveu planos detalhados para uma balsa de hidrogênio e convenceu o Estado da Califórnia a doar US$ 3 milhões para financiar um projeto piloto. No estaleiro de Oakland, na Califórnia, estão em andamento os trabalhos de construção das primeiras unidades desse tipo (2). A balsa de passageiros, prevista para ser concluída até o final deste ano, será a primeira embarcação motorizada dos Estados Unidos. Ele será usado para transportar passageiros pela área da baía de São Francisco e para estudar a área, e a equipe do Sandia National Laboratory explorará o dispositivo ao longo de toda a sua extensão.

Inovação norueguesa

Na Europa, a Noruega é conhecida por sua inovação no campo de instalações offshore com propulsão alternativa.

Em 2016, o armador The Fjords lançou um serviço programado entre Flåm e Gudvangen no meio-oeste norueguês usando o motor híbrido Vision of the Fjords de Brødrene Aa. Os engenheiros de Brødrene Aa, usando a experiência da construção da Visão dos fiordes, construíram o Futuro dos Fiordes sem emissões nocivas. Este motor de quase dois cilindros foi equipado com dois motores elétricos de 585 cv. cada. O catamarã de fibra de vidro pode levar a bordo até 16 passageiros ao mesmo tempo, e sua velocidade é de 20 nós. Destaca-se o tempo de carregamento das baterias que acionam o dispositivo, que é de apenas XNUMX minutos.

Em 2020, um porta-contêineres elétrico autônomo deve entrar em águas norueguesas - Ferida Birkeland. A eletricidade para alimentar as baterias do navio virá quase inteiramente de usinas hidrelétricas. No ano passado, a AAB anunciou planos para colaborar com o Centro de Pesquisa Norueguês sobre o uso de gaiolas nas divisões de transporte e passageiros.

Especialistas enfatizam que o processo de mudança da indústria marítima para soluções alternativas e mais ecológicas (3) durará muitos anos. O ciclo de vida dos navios é longo e a inércia da indústria não é inferior à de várias centenas de milhares de metros carregados até a borda.