Trifecta de desafíos
(Artículo publicado originalmente en la edición de marzo/abril de 2023).
Los graneleros, los portacontenedores, los cruceros y los barcos de trabajo tienen una cosa en común: requieren una propulsión confiable para ir de un puerto a otro. Independientemente de lo que transporten, remolquen o empujen, cada embarcación convencional necesita un motor que funcione sin problemas con los lubricantes y combustibles adecuados para realizar el viaje.
Una fina capa de lubricante, a menudo de menos de una milésima de pulgada de espesor, es todo lo que evita que los componentes del motor rocen entre sí. Cualquier deficiencia en el rendimiento del lubricante aparecerá más adelante en forma de desgaste acelerado del motor y mayores costos de mantenimiento.
El paquete de aditivos del lubricante tiene que ser el correcto para hacer bien este trabajo. La lubricidad tiene que ser lo suficientemente alta para mantener bajo el desgaste. El número base debe coincidir con el contenido de azufre del combustible y la fórmula debe tener suficiente detergencia para limpiar el hollín inevitable del fuel oil residual quemado.
La industria resolvió esta trifecta de desafíos para el fueloil pesado con alto contenido de azufre hace muchas décadas. Los lubricantes con un número de base más alto (BN) tienen aditivos adicionales para neutralizar los ácidos producidos al quemar combustible sulfuroso en un motor de dos tiempos. Como una feliz coincidencia, estos aditivos también brindan una excelente detergencia, resolviendo dos problemas en un solo paso.
Transición
Esta fórmula sirvió bien al comercio marítimo desde la década de 1950 hasta 2020, cuando la OMI comenzó a exigir el uso de fueloil con muy bajo contenido de azufre (VLSFO). La transición obligó a los operadores de embarcaciones a cambiar a lubricantes de número base más bajo para igualar el nuevo combustible con bajo contenido de azufre, pero con una trampa. Estos lubricantes también tenían menos detergencia, y los armadores descubrieron rápidamente que esto se traducía en grandes depósitos de carbón y desgaste excesivo en los modernos motores de dos tiempos de alta presión, específicamente, las populares plataformas MAN Mark 9 y 10.
“Esto tendrá implicaciones para la selección de aceite para cilindros en el futuro, ya que la detergencia se vuelve más importante que la capacidad de neuralización ácida”, explica Milind Phadke, vicepresidente de energía de la consultora de lubricantes Kline Group.
A mediados de 2022, después de dos años de investigación y desarrollo y pruebas en el campo, la mayoría de los principales proveedores de lubricantes presentaron nuevos aceites 40 BN que desvinculan la detergencia del número base. El GulfSea Cylcare XP 5040X de Gulf Oil, el Alexia 40 XC de Shell, el Taro Ultra Advanced 40 de Chevron y el MobilGard 540 AC de ExxonMobil compiten con los aceites BN 100 en el mantenimiento de la limpieza en motores de dos tiempos modernos y de alta eficiencia, al mismo tiempo que proporcionan el número base bajo de 40 BN necesario. para VLSFO.
El desacoplamiento de la detergencia y el número de base también puede dar a estos nuevos lubricantes una ventaja en la transición ecológica: muchos de ellos también tienen una calificación doble para su uso con otros combustibles con bajo contenido de azufre como el GNL y el metanol, que desempeñarán un papel protagónico en la descarbonización de la industria.
El metanol es el combustible ecológico elegido por Maersk Line, que ha pedido 19 portacontenedores con motores de metanol de combustible dual, incluidos seis portacontenedores ultragrandes con una capacidad de 17.000 TEU cada uno. Al igual que cualquier otro barco con un motor diesel de dos tiempos, estos barcos necesitarán una lubricación adecuada y los aceites de bajo BN están listos y disponibles para proporcionarla.
Monitoreo de aceite lubricante
Con todos estos cambios en el mercado de los combustibles, el monitoreo del aceite lubricante es más importante que nunca, y la industria de los lubricantes está respondiendo con soluciones digitales sofisticadas.
ExxonMobil dio un paso adelante el año pasado a través de una asociación con Palantir, un proveedor de análisis para clientes de renombre como IBM, HD Hyundai y la Marina de los EE. UU. Exxon está agregando las capacidades de la plataforma digital Foundry de Palantir a su servicio de monitoreo de condición de cilindros Mobil Serv, que permite el análisis de aceite raspado a bordo para la identificación rápida de problemas de lubricación.
El objetivo es utilizar los análisis avanzados de Palantir para proteger los motores del desgaste prematuro detectando los problemas a tiempo. Los administradores de buques también podrán comparar el rendimiento de sus buques con datos (totalmente anónimos) de otros buques en la base de datos de ExxonMobil. Al mismo tiempo, las herramientas de datos ayudarán a los esfuerzos de I+D de ExxonMobil al proporcionar pistas ocultas sobre el rendimiento del lubricante.
“Ahora podemos aprovechar al máximo los grandes datos que hemos recopilado en nuestra experiencia para desarrollar e implementar conocimientos basados en datos aún más potentes cuando y donde se necesiten”, explica Ioannis Chatzakis, Gerente del Programa de Tecnología Marina Global, ExxonMobil. «Los operadores de embarcaciones podrán utilizar estos datos para su propio análisis dentro de la plataforma y conectarse a las plataformas de gestión de embarcaciones existentes».
El servicio de monitoreo de condición LubeMonitor de Shell también se ha vuelto digital con una ventanilla única basada en una aplicación para obtener datos de lubricación. La aplicación LubeMonitor permite a los ingenieros y administradores de barcos almacenar todo tipo de información relevante, incluidas fotografías y mediciones de inspecciones de motores, resultados de pruebas de laboratorio y asesoramiento técnico de asesores en el servicio LubeAnalyst de Shell.
Esto reduce la carga de trabajo del usuario al cambiar de un sistema a otro para cada función e informe. Permite a los operadores comparar fácilmente sus embarcaciones con puntos de referencia, desde el nivel de flota hasta los cilindros de motor individuales. Para maximizar la facilidad de acceso, la aplicación está disponible a través de Internet, en los sistemas operativos Apple iOS y Android, así como en formatos de libro de registro fuera de línea.
Chevron adopta un enfoque tradicional para el monitoreo de la lubricación con su red de análisis de laboratorio del programa FAST (Fluid Analysis Service and Trending). Chevron utiliza laboratorios certificados por ISO bien equipados en Amberes y Shanghái para analizar rápidamente muestras de lubricantes marinos y brindar información personalizada a sus clientes. El tiempo de respuesta es rápido, como sugiere el nombre, y los informes resultantes se publican en un portal en línea para que los administradores de barcos puedan acceder a ellos cuando lo deseen.
Para los operadores de embarcaciones que deseen obtener información aún más rápida y actualizada sobre el estado de sus motores y lubricantes, el kit de prueba Chevron FAST OnBoard permite a los ingenieros realizar pruebas de bricolaje en el campo. Esto identifica los cambios en la etapa más temprana posible, permite a los ingenieros realizar cambios e intervenciones de inmediato y fomenta una cultura de monitoreo práctico en la sala de máquinas.
Combustible no quemado
Los motores diésel marinos modernos son muy eficientes, pero incluso los mejores motores dejan algo de combustible sin quemar.
En condiciones de baja carga, cuando el motor está por debajo de su temperatura de funcionamiento diseñada, la combustión incompleta puede representar más del dos por ciento del combustible inyectado, según la empresa de control de emisiones SailPlan. Esto representa un costo para el operador en forma de combustible desperdiciado y mayor desgaste. Las emisiones de chimenea de combustible a medio quemar (PM y PAH) también representan un peligro para la salud de las poblaciones costeras.
Los aditivos de combustible pueden ayudar mejorando las propiedades de combustión del combustible, reduciendo las emisiones cancerígenas y potencialmente ahorrando gastos operativos al mismo tiempo. Después de todo, el combustible cuesta dinero, y el combustible no quemado es dinero que se escapa por la chimenea.
SulNOx Group, con sede en el Reino Unido, se especializa en aditivos para combustibles que promueven la combustión completa. Su acondicionador de combustible SulNOxEco certificado por LR es un aditivo de base biológica para diésel y MGO, y mejora tanto la lubricidad como la eficiencia del combustible. Los aditivos, diseñados por el gigante químico especializado Nouryon, crean una emulsión que permite que el agua del fueloil se mezcle por completo, lo que aumenta el contenido total de oxígeno del combustible.
Esto mejora la eficiencia de la combustión y disminuye la temperatura de combustión, lo que ayuda a reducir la formación de NOx. También puede reducir las emisiones de material particulado hasta en un 60 por ciento y ofrece un ahorro de combustible del ocho al diez por ciento. Esta es una forma sencilla para que los armadores mejoren su calificación del Indicador de intensidad de carbono (CII), según SulNOx.
“Muchos armadores hablan de tener que reducir la velocidad de los buques para cumplir [with CII], lo que obviamente tiene un gran costo comercial”, dice Ben Richardson, CEO de SulNOx. “Sin embargo, con las mejoras comprobadas en la eficiencia del combustible, la potencia y el torque del uso de SulNOx en los combustibles, ofrecemos soluciones ecológicas inmediatas”.
Los usuarios actuales que prueban los productos SulNOx incluyen al operador de OSV Caspian Marine Services (CMS) y al armador noruego Myklebusthaug Management, entre otros. Myklebusthaug está particularmente interesado en la capacidad de SulNOx para reducir las emisiones de NOx, que se gravan en aguas noruegas. El impuesto NOx de $2,30 por kilo de Noruega se basa en una combinación de consumo de combustible y mediciones de rendimiento del motor, y es lo suficientemente alto como para incentivar a los operadores a instituir controles.
Mykelbusthaug probará los aditivos de combustible SulNOx a bordo de dos barcos y evaluará los efectos.
El proveedor FAST con sede en el Reino Unido (sin relación con Chevron) tiene una larga historia en aditivos de combustible para uso en carretera y también está viendo un interés creciente en sus formulaciones marinas. Su marca Exocet de aditivos de combustible está diseñada para resolver una variedad de problemas comunes de combustible, como el crecimiento microbiano en los tanques de combustible y la contaminación del agua en el combustible.
El acondicionador de combustible marino Exocet de FAST es un aditivo multifuncional para motores diésel marinos costeros y terrestres que funcionan con combustible destilado. Según FAST, inhibe la formación de sedimentos en el tanque de combustible, previene el crecimiento de microbios, promueve un sistema de combustible limpio e inhibe el ensuciamiento de los inyectores. Un galón de acondicionador trata alrededor de 2000 galones de combustible y está disponible una versión formulada para fuel oil pesado.
La compañía también ofrece una formulación específica diseñada para restaurar la potencia del motor diésel mediante la limpieza de los inyectores, así como un tratamiento antimicrobiano de uso múltiple para tratar o prevenir «bicho» crecimiento en los tanques de combustible.
ahorrar dinero
Estos aditivos ayudan a los operadores de embarcaciones a resolver una amplia gama de desafíos operativos y de cumplimiento, desde contaminantes de escape hasta incompatibilidad de combustible, sedimentos, coquización y depósitos en tanques. En muchos casos, esto es más económico que intentar hacer los mismos cambios modificando la velocidad de la embarcación o la configuración del motor.
Resolver problemas específicos con un tratamiento aditivo puede hacer que una embarcación vuelva a estar en servicio sin un tiempo de inactividad prolongado, y un régimen de acondicionador de rutina puede evitar que ocurran problemas en primer lugar.
Las opiniones expresadas aquí son del autor y no necesariamente las de The Maritime Executive.
