Impulsando la transición de combustible marítimo de América del Norte

Nov 30, 2023

Barry Parker de bdp1 Consulting Ltd brinda apoyo estratégico y táctico...

5 de junio de 2023

(Foto: Golfo de Harvey)

Los buques de servicio en alta mar, junto con los barcos de trabajo que sirven a los puertos y ríos interiores, se han embarcado en un viaje de toda la industria hacia la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. El profesor Craig Philip, miembro de la facultad del Centro para el Transporte y la Resiliencia Operacional (VECTOR) de la Universidad de Vanderbilt y exdirector ejecutivo de Ingram Barge Company, brinda este contexto: "El sector marítimo ha brindado durante mucho tiempo a los cargadores la opción de transporte de carga más sostenible y eficiente en combustible. , y ha sido muy emocionante para nuestro equipo aquí en Vanderbilt estar comprometido con la industria marítima, ya que adopta nuevas tecnologías que también reducen aún más las emisiones de gases de efecto invernadero. Y estamos particularmente orgullosos de ser miembro fundador de Blue Sky Maritime Coalition. (BSMC)."

Fundada en 2021, BMSC es una coalición de partes interesadas de América del Norte con un enfoque específico en acelerar la transición del transporte acuático en Canadá y los Estados Unidos hacia emisiones netas de gases de efecto invernadero (GEI) cero.

En julio de 2022, presentó los desafíos generales de descarbonización para América del Norte. En su publicación, "Huella de carbono del transporte marítimo de América del Norte", BSMC señala que los OSV comprenden aproximadamente el 17% de la flota de América del Norte y son el mayor contribuyente individual a las emisiones marítimas de América del Norte (con CO2 marítimo vinculado a 47 millones de toneladas en 2018) , que asciende al 29% de las emisiones totales, ya que los buques tienen un consumo y una utilización de combustible relativamente altos. El segundo sector más grande en cuanto a emisiones de CO2 es el de remolcadores y lanchas de empuje interiores, responsable de 9,3 millones de toneladas o el 19 % de las emisiones totales; seguida de la flota de remolcadores de cabotaje, puerto y ferries, con 6,8 millones de toneladas y 6,4 millones de toneladas respectivamente.

Las compilaciones de BSMC sugieren que los petroleros y las barcazas remolcadoras articuladas (ATB) representan solo 3,1 millones de toneladas o el 6% de las emisiones totales de CO2 en el mercado marítimo de América del Norte.

Los propietarios de OSV invierten ahora Los propietarios de embarcaciones en los segmentos OSV, remolcadores y barcos de trabajo se están moviendo ahora en sus esfuerzos de descarbonización. A fines de 2022, Caterpillar Marine hizo un anuncio que destacaba un esfuerzo integrado de energía híbrida que se llevará a cabo con Jackson Offshore.

Al anunciar un Memorando de Entendimiento (MOU) con el operador costa afuera, el fabricante de motores dijo: "El M/V Thunder diesel-eléctrico se actualizará con una solución de energía híbrida para complementar su planta de energía de 2 x Cat 3516 y 2 x Grupos electrógenos C32".

Lee Jackson, presidente y director ejecutivo del operador OSV, dijo que su compañía "... está muy emocionada de asociarse con Caterpillar en el desarrollo de una solución de almacenamiento de energía (ESS) para nuestras embarcaciones costa afuera (OSV)".

Un gran impulso para reducir las emisiones, con énfasis en el carbono, proviene de los clientes. En el comunicado, Jackson dijo: "El objetivo principal de este proyecto es generar valor a largo plazo para nuestros clientes mientras buscan cumplir con sus iniciativas de reducción de emisiones de carbono".

Esto se repitió en un evento de Marine Money a fines de noviembre de 2022 celebrado en Nueva Orleans; El panelista Shane Guidry, CEO de Harvey Gulf International Marine, discutiendo el informe de la compañía que detalla el progreso de 2021 en ESG (Medioambiente, Social, Gobernanza) dijo: "Emitimos [el informe ESG] porque eso es lo que querían nuestros clientes".

En el mismo panel, Todd Hornbeck, CEO de Hornbeck International, que emitió un informe similar, dijo: "Nuestra industria siempre ha hecho ESG".

El miembro del panel Quintin Kneen, director ejecutivo de la empresa que cotiza en bolsa Tidewater, ofreció una perspectiva diferente y dijo: "Todos nuestros inversores de capital están preguntando al respecto porque sus inversores están preguntando al respecto... el impulso hacia las energías renovables llegó para quedarse".

Los OSV trazan un nuevo rumbo Las nuevas direcciones para las embarcaciones en alta mar se pueden ver a partir de la experiencia en Harvey Gulf y sus empresas relacionadas. BSMC, en su White Paper de julio de 2022, escribió que: "Los combustibles alternativos son el factor número uno que puede afectar drásticamente el perfil de emisiones de un motor".

Solo cinco de los 1664 OSV funcionan con tecnología de combustible limpio en los EE. UU., y todos ellos son propiedad y están operados por Harvey Gulf International Marine.

La 'flota verde' de Harvey Gulf utiliza GNL y Bio-GNL como principales fuentes de combustible.

En un evento de Marine Money de junio de 2022, Dain Detillier, que dirige el negocio de abastecimiento de combustible Q-LNG de Harvey Gulf, enfatizó la importancia de medir las emisiones reales, describió la experiencia con bioLNG en el suministro de combustible a Harvey America (con una parte de desechos animales mezclados con cinco partes de LNG ) diciendo: "Se convirtió en el primer buque neutral en carbono en los Estados Unidos".

Harvey Gulf es también el único operador en el mundo con vehículos OSV tricombustibles (batería/GNL/diésel).

En su informe ESG de 2021, que detalla los ahorros por el uso de GNL, Harvey Gulf dice: "En las primeras etapas del análisis, hemos mostrado ahorros de casi 130 toneladas métricas de CO2" [en comparación con la operación diésel, mensualmente].

El informe también detalla los movimientos pioneros de Harvey Gulf en el almacenamiento de energía, señalando que su Harvey Champion fue el primer OSV que funcionaba con batería, en 2020, y su Harvey Energy fue el primero en funcionar con tres combustibles (diésel/GNL/batería).

Harvey Gulf y Hornbeck han estado trabajando en estrecha colaboración con SailPlan. El Capitán Steve Bomgardner, Director de Desarrollo Comercial de SailPlan, al hablar en la reciente conferencia de otoño de 2022, reiteró la necesidad de una medición real de las emisiones, en lugar de aproximaciones, en la optimización. El panelista David Cummins (presidente y director ejecutivo de BSMC) habló sobre las experiencias de Harvey Gulf y señaló que después de instalar el kit SailPlan a bordo de Harvey Power, se dio cuenta de que el "mantenimiento de la estación" era en realidad su mayor fuente de emisiones.

Bomgardner, describiendo las experiencias con las embarcaciones de combustible dual de un cliente, detalló un hallazgo en el que el funcionamiento con diesel marino, en lugar de la operación con GNL, condujo a la reducción de las emisiones de carbono en una circunstancia particular.

El mensaje de Bomgardner y Cummins fue que las lecturas reales, en lugar de las estimaciones basadas en fórmulas, son clave para optimizar el uso de combustible.

La Oficina Estadounidense de Transporte Marítimo (ABS), en un informe desarrollado en torno a los datos de VECTOR de la Universidad de Vanderbilt, analizó de cerca el sector interior, con hallazgos relevantes para las embarcaciones en alta mar. Ofreció que la electrificación, con su necesidad de recarga, tenía sentido en barcos de flota y remolcadores que no trabajaban continuamente.

Los autores señalaron que: "Los biocombustibles y el metanol son alternativas factibles de combustibles no fósiles porque pueden usarse en algunos motores marinos existentes y cuentan con el respaldo de la infraestructura actual".

Al observar la "densidad de energía" de los combustibles alternativos, el informe señala: "Solo los biocombustibles pueden almacenarse y usarse actualmente en los tanques de combustible existentes a bordo y proporcionarían una energía casi equivalente".

eWolf (Imagen: Crowley)

Un astillero, Master Boat Builders (MBB), ha estado a la vanguardia del impulso hacia la electrificación en el sector de los barcos de trabajo. En la primavera de 2022, el astillero de Coden, Alabama, entregó un remolcador híbrido (diésel y generadores Caterpillar) a Seabulk Towing, con un diseño de Robert Allan Ltd.

La embarcación, Spartan, que puede operar utilizando motores principales Tier 4, generadores o ambos, vinculados a motores de propulsión de ABB, ha estado realizando trabajos de escolta a lo largo de la costa del golfo de Texas; también se ha encargado un segundo buque.

También se encuentra en construcción en MBB eWolf, un remolcador totalmente eléctrico cuya entrega a Crowley está programada para finales de 2023.

El barco, con una batería de 6,2 MWh desarrollada por Corvus Energy e integrada en un sistema de propulsión eléctrica de ABB, se desplegará en San Diego para atender las asistencias del barco.

La carga en tierra se realizará a través de un par de Corvus Orca BOB (la batería Corvus, alojada en un contenedor de 20'), en el muelle cuando el remolcador esté entre trabajos. El kit de pilotaje de ABB (que podría respaldar la futura operación autónoma) se conecta a un par de propulsores azimutales L-Drive.

Metanol e hidrógenoEl metanol y el hidrógeno han sido promocionados como "combustibles futuros", aunque el futuro está ocurriendo rápidamente con el generador de metanol a hidrógeno "e-1" desarrollado por Element 1, un fabricante a pequeña escala de sistemas avanzados de generación de hidrógeno con sede en Oregón.

Es importante destacar que un inversionista líder en la división e1-Marine de la compañía es Maritime Partners LLC, un financista (y propietario y arrendador) de embarcaciones que prestan servicios en el sector interior.

e-1 Marine ha estado comercializando activamente una tecnología en la que las celdas de combustible de hidrógeno, que generan electricidad similar a las baterías, son alimentadas con hidrógeno producido por un sistema patentado a bordo "... donde el metanol se almacena en tanques convencionales y se agrega agua sobre la marcha. "

Maritime Partners será el propietario de Hydrogen One, un remolcador diseñado por Elliott Bay Design Group, que se construirá en Intracoastal Iron Works cerca de Houma, Luisiana, que implementará la tecnología. El barco, que estará equipado con distribución de energía eléctrica y tecnología de automatización de ABB, se alquilará a American Commercial Barge Lines (ACBL). Su equipo de desarrollo dice que la embarcación (con una economía comparable a una nueva construcción con un motor diesel Tier 4) podría operar durante cuatro días entre el reabastecimiento de metanol, que sugieren que está fácilmente disponible.

Hydrogen One (Imagen: Elliott Bay Design Group)

Los arquitectos navales de Glosten, en estrecha colaboración con ABB, han desarrollado un diseño (denominado SA-100) para un remolcador de puerto con L-Drives, alimentado por grupos electrógenos alimentados con metanol o, alternativamente, por baterías. La operación de cero emisiones sería posible en el modo de batería (que también podría usarse para reducir los picos); las baterías se pueden cargar desde los grupos electrógenos, eliminando la necesidad de largos tiempos junto a los muelles.

El segmento eólico marino, impulsado por los esfuerzos para reducir las emisiones, con su nueva flota de embarcaciones, será un escaparate para las tecnologías de combustibles alternativos.

Empire Offshore Wind, una empresa conjunta entre Equinor y bp que desarrolla un parque eólico en New York Bight, al sur de Long Island, otorgó un fletamento prolongado en un buque de operaciones de servicio (SOV) a Edison Chouest Offshore (ECO), que estará construyendo el buque en sus astilleros de la Costa del Golfo.

Según Equinor, "el buque de operaciones de servicio híbrido enchufable (SOV) será el primero en el sector eólico marino de EE. UU. Capaz de navegar en parte con energía de batería".

El SOV navegará hacia el puerto de South Brooklyn Marine Terminal con la energía de la batería, recargará la batería con la energía de la costa y navegará fuera del puerto de Nueva York".

Operando bajo una carta de 10 años (con una renovación opcional), se espera que comience a funcionar a mediados de la década de 2020.

Fincantieri's Bay Shipbuilding, Sturgeon Bay, Wisconsin, construirá un nuevo SOV para CREST Wind, una empresa conjunta entre Crowley Maritime (que operará el buque) y el especialista danés en alta mar ESVAGT. Los propulsores diésel-eléctricos han sido parte del diseño HAV 832 SOV, utilizado por Esvagt en las regiones del Mar del Norte y el Báltico.

En un futuro más lejano, las turbinas eólicas marinas podrían usarse en la producción de "hidrógeno verde", que, a su vez, respaldaría la producción de otros combustibles verdes.

Los planificadores ya han puesto sus miras en el uso de estos combustibles para impulsar embarcaciones que sirven al sector eólico.

El fabricante de turbinas eólicas Siemens Gamesa, que alquilará el CREST Wind SOV, que se entregará en 2026, en un acuerdo a largo plazo, para trabajar en el proyecto eólico marino de la costa de Virginia de Dominion Energy, lo resume en un documento técnico reciente, diciendo: " El hidrógeno verde y los combustibles derivados, como el amoníaco verde, nos permitirán poner energía eólica en el tanque de combustible de un... barco".

(Imagen: Crowley)