Los sistemas de propulsión híbridos ayudan a descarbonizar las aplicaciones marinas y en alta mar

Al igual que muchas industrias, el uso de sistemas de energía híbridos se está abriendo camino en aplicaciones marinas y en alta mar. Los sistemas de propulsión híbridos que integran tecnologías tradicionales y nuevas, como motores diésel y pilas de combustible, ofrecen a estas aplicaciones la oportunidad de reducir las emisiones, así como otros beneficios, como la reducción del ruido y el mantenimiento.

Gareth Burton, vicepresidente de tecnología de American Bureau of Shipping (ABS), que establece reglas para guiar el diseño de barcos y embarcaciones en alta mar, dijo que el principal impulsor del cambio a sistemas eléctricos híbridos son los requisitos ambientales, es decir, la reducción de emisiones.

La Organización Marítima Internacional (OMI) adoptó una estrategia de gases de efecto invernadero (GEI) en 2018, que establece el objetivo de reducir las emisiones anuales totales de gases de efecto invernadero en al menos un 50 % para 2050 con respecto a los niveles de 2008. La OMI también está tratando de reducir el dióxido de carbono (CO2) Las emisiones por trabajo de transporte se reducirán en un 40 % para 2030 y en un 70 % para 2050.

La implementación de sistemas de energía híbridos ayudará a la industria a lograr estos objetivos. El uso de dichos sistemas no solo puede ayudar a reducir las emisiones, sino también reducir la dependencia de los combustibles fósiles. Otros beneficios, como las necesidades operativas, también ayudan a impulsar la transición a la energía híbrida.»Hay más flexibilidad cuando se utilizan fuentes de energía alternativas», dijo Burton.»El uso de recursos alternativos puede reducir el uso del motor en [la embarcación] y aumentar la eficiencia y la flexibilidad operativa de la embarcación».

La industria se vuelve híbrida

Al combinar otra tecnología, como las celdas de combustible, con el motor de un barco, el rango operativo puede extenderse, lo que permite que el combustible del barco llegue más lejos. Según el diseño del sistema híbrido, se pueden utilizar tecnologías alternativas durante un período de tiempo antes de cambiar al motor. O puede complementar la potencia del motor, reduciendo el consumo de combustible.

En marzo de 2022, la división Editron de Danfoss Power Solutions anunció que Para dos nuevos transbordadores híbridos de pasajeros de alta velocidad Operará en el centro de Londres. Los transbordadores podrán utilizar propulsión eléctrica de cero emisiones y cambiar a biocombustibles.

El uso de un sistema híbrido permite que el ferry reduzca su impacto ambiental sin sacrificar el rendimiento. La capacidad de cambiar a biocombustibles ayudará a mantener bajas las emisiones y garantizará que el ferry pueda completar su ruta. El alcance operativo suele ser una preocupación para muchos cuando se cambia a vehículos eléctricos, pero los sistemas de propulsión híbridos garantizan una capacidad de respaldo o energía alternativa en caso de que surja la necesidad.

Danfoss señala que el uso de un sistema híbrido ayuda a mejorar la comodidad del operador y del pasajero, ya que el ferry puede funcionar de manera más silenciosa mediante el uso de componentes eléctricos. La electrificación generalmente también reduce el mantenimiento, ya que hay menos piezas móviles, por lo que se minimiza el desgaste.

El 28 de abril, Danfoss anunció que la división Editron también estará Auckland, el primer ferry de pasajeros totalmente eléctrico de Nueva Zelanda .

Además, la empresa amplió recientemente su asociación con el fabricante de motores Volvo Penta, que se ha expandido a los sistemas híbridos y eléctricos en los últimos años, que verá Empresas trabajando juntas en proyectos de vehículos eléctricos en el sector marino .ellos tienen Colaboración en barcos híbridos en el pasado Y planee expandir sus esfuerzos colaborativos de I+D a través de nuevas asociaciones.

No hay una solución única

Se están desarrollando varios tipos de sistemas de energía híbridos para aplicaciones marinas y en alta mar. En general, dijo Burton, las fuentes de energía tradicionales, como los motores, se combinan con tecnologías más nuevas, que incluyen

  • la pila de combustible,
  • Paneles solares,
  • viento,
  • Baterías de iones de litio y
  • Súper condensador.

Con estas tecnologías, la potencia del motor convencional se puede complementar con una fuente de energía más limpia. En el caso de los paneles solares y el viento, la energía renovable se puede aprovechar para generar electricidad, lo que la convierte en una alternativa particularmente limpia al diésel y otros combustibles.

Burton dijo que actualmente se está desarrollando una variedad de sistemas de energía híbridos para las industrias marina y costa afuera, cada uno con sus propias ventajas según los requisitos de la aplicación. Señaló que ABS se está centrando cada vez más en las pilas de combustible como tecnología de energía alternativa, así como en la propulsión eólica. La tecnología de baterías también está progresando como medio de almacenamiento de energía a bordo.

Al igual que en otras industrias, como los camiones pesados, las celdas de combustible se consideran una opción potencial para los barcos. Las celdas de combustible de hidrógeno son más densas en energía y pueden operar durante períodos de tiempo más largos, lo que beneficia su uso en aplicaciones más grandes que requieren más energía y tiempos de funcionamiento más prolongados.

Los barcos más grandes tienen varios motores a bordo, dijo Burton. Las celdas de combustible tienen el potencial de complementar y eventualmente reemplazar al menos uno de estos motores.

diseñar un factor importante

Asegurarse de que la tecnología que se utiliza haya alcanzado el nivel de madurez apropiado para la aplicación es un factor clave a considerar al implementar un sistema de energía híbrido, dijo Burton.»Además de esto, está la confiabilidad y durabilidad del nuevo dispositivo para garantizar que pueda soportar el duro entorno de aplicación», dijo.

La combinación de nuevas tecnologías de energía alternativa con los sistemas de energía tradicionales también es un componente clave, dijo Burton.»A menudo, se instala un sistema de gestión de energía a bordo para gestionar la energía de varias fuentes. Garantizar una integración perfecta es fundamental.

«Por último, pero no menos importante, está el aspecto personal de la capacitación, ya que se han introducido nuevos equipos, nuevas tecnologías y nuevos procedimientos», dijo.»Asegurarse de que la tripulación a bordo esté plenamente consciente de estos dispositivos y totalmente capacitada en su aplicación es un aspecto clave».

Como ABS establece los estándares para el diseño de barcos y embarcaciones en alta mar y evalúa esos diseños, durante el desarrollo, la construcción y la vida útil de un barco, publica información sobre cómo integrar y utilizar sistemas de energía híbridos en la guía de la industria.

Las pautas recientes de ABS incluyen:

  • Sistemas de energía híbridos para aplicaciones marinas y en alta mar
  • Consideraciones prácticas para sistemas eléctricos híbridos en barcos

Al seguir las pautas establecidas en estos documentos, los equipos de ingeniería pueden estar seguros de que los sistemas y los recipientes están diseñados según los estándares aceptados de la industria.

Burton concluyó que la integración de los sistemas de energía híbridos seguirá siendo un enfoque de diseño para la industria marina y costa afuera en los próximos años, ya que busca reducir su impacto en el medio ambiente.

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