Controle de NOx: certos navios devem fazer uma pausa?

(Crédito: MAN)

Quando se trata do recente atraso proposto pela EPA para a implementação de motores diesel marítimos de Nível 4 'em certas embarcações comerciais de alta velocidade', a posição em que você está provavelmente depende de onde está sentado.

Em 6 de setembro, a Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) propôs adiar a implementação dos motores diesel marítimos de Nível 4 “em certos navios comerciais de alta velocidade”. Especificamente; A EPA menciona três tipos de embarcações: barcos de lagosta, barcos de piloto e uma terceira referência mais aberta a "outros navios de alta velocidade", possivelmente incluindo aerobarcos. A proposta é limitada a motores com potência nominal entre 600 e 1.400 kW, com um ou dois motores e menos de 65 pés. A EPA também ajustaria os requisitos de certificação de Nível 4.

Sob o capô
A proposta da EPA começa com uma distinção entre navios inspecionados (pela Guarda Costeira) e navios não inspecionados. As embarcações inspecionadas incluem a maioria dos cargueiros, barcos de trabalho e embarcações de passageiros e elas não fazem parte do atraso proposto. A EPA escreve que as embarcações inspecionadas "operam com pouca água e usam motores de propulsão muito grandes que não operam em altas velocidades". Além disso, as embarcações inspecionadas são tipicamente projetadas e construídas sob medida, o que, para a EPA, significa que "os fabricantes de embarcações podem e puderam acomodar motores propulsores e auxiliares de nova camada em novas embarcações em tempo hábil. ”

Embarcações não inspecionadas incluem embarcações de recreio, embarcações de pesca não industriais, embarcações de carga muito pequenas (menos de 15 toneladas brutas) e embarcações diversas, como barcos de piloto e embarcações policiais. É provável que sejam menores e operem em velocidades mais altas, em comparação com os navios inspecionados. Além disso, esses navios menores começam com um design fixo e comum, escreve a EPA, dificultando a incorporação de novos motores.

A EPA diz que o atraso se justifica devido a preocupações de que os motores Tier 4 adequados, com controle mais rígido de NOx, não estejam disponíveis para certas embarcações com demandas exclusivas de velocidade e potência. A EPA escreve que apenas um fabricante certificou os motores Tier 4 abaixo de 1.400, kW. Mas não há motores Tier 4, afirma a EPA, abaixo de 1.400 kW com uma densidade de potência superior a 35 kW / litro.

O diabo nos detalhes
A introdução progressiva do nível 4 começou em 2014 e 2017 foi a data do martelo para os motores classificados de 600 a 1.400 kW. Essa integração foi para dar aos construtores e fabricantes de barcos tempo para redesenhar e certificar a conformidade. Para os construtores de barcos, o tamanho e o peso do motor de Nível 4 apresentam desafios.

Por um lado, o atraso proposto pela EPA é breve. Uma fase inicial definiria o ano modelo 2022 como o prazo de implementação para a maioria dos motores e instalações. O ano modelo 2024 seria um prazo de segunda fase para um conjunto mais restrito de embarcações que, segundo a EPA, "exigem tempo de entrega adicional".

No entanto, o atraso e a introdução gradual ficam mais complicados porque a EPA também propõe um sistema de renúncia para além de 2024, se os desafios do Nível 4 continuarem. A EPA também busca comentários sobre se faria mais sentido estender a fase posterior até 2028.

Por exemplo, os barcos de lagosta exemplificam os desafios dos navios de motor de Nível 4. Antes de 2008, os barcos ficavam relativamente perto da costa. Agora, eles viajam 40 milhas para camas de lagosta mais distantes. Isso requer mais espaço de carga e mais velocidade para concluir o trabalho de um dia. Os motores Tier 3 mais antigos fornecem essa potência e velocidade.

Os novos motores de Nível 4 são maiores e o novo hardware de poluição exige ainda mais espaço. Portanto, a lógica da EPA diz que os motores de nível 4 não se encaixam nos modelos de casco existentes. Além disso, o calor adicional gerado pelo Nível 4 após o tratamento não é algo pequeno, algo que os operadores dizem que precisará de espaço adicional para proteger as lagostas vivas. São necessárias mudanças básicas na construção, mas os fabricantes de barcos, de acordo com a EPA, não podem progredir com o redesenho substantivo até que os Tier 4s estejam disponíveis e testados. Portanto, a proposta de permitir mais tempo, de permitir que novos motores entrem em sincronia com as demandas dos navios.

(Crédito: MAN)

Indústria Pesa
Como é habitual na elaboração de regras da EPA, a Agência solicitou comentários do público e do setor. O prazo final nesse caso era 21 de outubro. Além disso, a EPA realizou uma audiência pública em 20 de setembro em Bath, Maine.

A Associação dos Lobstermen do Maine apoia o atraso proposto pela EPA. Patrice McCarron é diretora executiva da MLA. McCarron escreve que "o atual padrão de emissão de motores diesel marítimos de Nível 4 é uma incompatibilidade para a frota de lagosta do Maine". O MLA suporta uma integração progressiva até 2024 para certas embarcações. Se os problemas persistirem, o MLA precisará de permissão para continuar operando os mecanismos de Nível 3 após 2024.

Separadamente, muitos outros operadores de barcos de trabalho têm preocupações de Nível 4. Lembre-se da delimitação “inspecionada” e “não inspecionada” da EPA. Isso é arbitrário, afirmam os operadores de embarcações de trabalho, que insistem: 'estamos enfrentando os mesmos desafios tentando encaixar a força da garganta em pequenos espaços de trabalho'. Da mesma forma, o Nível 4 é um problema para os operadores da American Waterways (AWO) desde 2017. Um atraso foi destacado em uma carta à EPA em maio de 2017: “Estamos muito preocupados com o fato de que, quando uma empresa membro do AWO precisa proteger um mecanismo de Nível 4 do tamanho e potência corretos, pode não haver nenhum no mercado ou os poucos que podem ser muito caros. ”

Em relação à proposta atual da EPA, Jennifer Carpenter, vice-presidente executiva e COO da AWO, reitera essas preocupações. Carpenter apoia o atraso proposto pela EPA. Ela escreve que os fabricantes de embarcações de reboque não foram capazes de acomodar os motores Tier 4 e que a AWO não tem conhecimento de nenhuma embarcação de reboque construída desde 2017, ou em construção, com motores Tier 4 inferiores a 1.400 kW (1.877 hp).

Na audiência da EPA em Bath, os operadores de barcos de trabalho enfatizaram questões mistas de potência, desempenho e segurança. Erwin Thompson, por exemplo, com a LeBeouf Brothers Towing, sediada em LA, prestou apoio ao atraso proposto pela EPA, solicitando que incluísse barcos de trabalho "operando motores diesel marítimos entre 600-1.400 kW (805-1.877 hp)".

Thompson disse que os motores compatíveis só foram disponibilizados comercialmente de um fabricante em 2018 e o segundo em 2019. Ele observou problemas iniciais com perda de energia, com os motores Tier 3 no Mississippi. “Quando você está empurrando 8.000, 12.000 toneladas”, disse Thompson, “você está falando sobre uma questão realmente crítica. Em direção ao norte, no Mississippi, se você perder um motor, perderá o controle do reboque. ”Com a adoção do Nível 4, Thompson pediu testes significativos“ antes de empurrar uma barcaça de tanque cheia de gasolina, petróleo bruto ou asfalto em nossas vias navegáveis interiores. "

David Sehrt, vice-presidente sênior e diretor de engenharia da Ingram Barge Company em Nashville, Tennessee, reiterou o pedido de Thompson para a inclusão de embarcações inspecionadas, ou pelo menos barcos de trabalho.

Na audiência da EPA, Sehrt descreveu as operações fugazes da Ingram no cruzamento dos rios Ohio e Mississippi, referindo-se a esse local como um "estacionamento", onde o espaço é essencial para a montagem de rebocadores. Ele disse à EPA que os barcos fugazes são projetados para serem o mais compactos possível, "como o switcher treina no pátio ferroviário". A manobrabilidade é fundamental, disse ele. Com relação aos motores maiores de Nível 4, ele continuou: "não fizemos nada até descobrir como encaixá-lo no espaço em que temos que operar".

A Ingram estima que as mudanças no Nível 4 aumentarão o custo de novas embarcações em US $ 800.000, cerca de três vezes o impacto estimado no mercado da EPA de US $ 255.000. Sehrt focou em outra preocupação. Os níveis 4 requerem o uso de DEF - fluido de escapamento de diesel, uma mistura de uréia / água pulverizada no fluxo de escapamento para quebrar as emissões de NOx. Sehrt disse que, na falta de demanda, a DEF geralmente não está disponível em todo o sistema fluvial. "Muitas das áreas em que operamos são tão remotas que não há rede de distribuição (DEF)", disse Sehrt.

Em relação aos motores de nível 4 e ao SCR e 'barcos velozes': “… não fizemos nada até descobrir como encaixá-lo no espaço em que temos que operar ... Muitas áreas em que em que operamos são tão remotos que não há rede de distribuição (DEF). ”
- David Sehrt , vice-presidente sênior e diretor de engenharia da Ingram Barge Company

Também na audiência de Bath, Tj Tarabulski comentou em nome da Engine Manufacturers Association, que inclui 28 empresas internacionais de motores que fabricam motores terrestres e marítimos. Tarabulski disse que, em geral, a EMA concorda com o atraso de implementação proposto. No entanto, a EMA não oferece suporte a extensões adicionais da data de conformidade da camada 4 ou qualquer extensão geral possível para 2028.

Tarabulski observou que os fabricantes já gastaram recursos significativos no desenvolvimento do Nível 4. Um atraso excessivo pode resultar em "investimentos ocultos de Nível 4 e interromper os planos de desenvolvimento de produtos de Nível 4", disse ele, acrescentando que "quaisquer revisões de última hora devem ser direcionadas e limitadas". Em relação a um possível programa de renúncia, Tarabulski disse que a EMA é oposição, exceto "talvez de um ano adicional caso a caso".

Caso contrário, a EMA escreveu em comentários enviados após a audiência: "o processo de renúncia adicional pode se tornar a exceção que inverte a regra, interrompendo, assim, o lançamento planejado e significativamente capitalizado pelos fabricantes dos padrões de Nível 4".

Pronto ou não
A questão dos custos ociosos, de tirar o tapete dos investimentos corporativos responsáveis, é uma noção que atinge questões básicas de patrimônio e credibilidade do programa. Afinal, a regra final do Nível 4 da EPA foi publicada em 2008. Os prazos do Nível 4 não são uma surpresa. Do relatório da EPA, parece que três empresas estão fabricando motores Tier 4 agora. MAN Truck & Bus SE, Cummins e Caterpillar. Todos são membros da EMA.

Diferentemente da EMA que aceita um atraso condicional e limitado, os comentários da MAN à EPA, apresentados por Werner Kübler, vice-presidente da MAN, chefe de motores externos de aplicativos, são contrários: não faça isso, um atraso não é necessário e é injusto para as empresas que seguiram as regras. A MAN tem motores Tier 4 prontos agora, escreve Kübler. Para a MAN, os regulamentos de Nível 4 levaram o setor privado a produtos ambientalmente compatíveis. A política ambiental não deve mudar apenas porque algumas empresas lutam com esses objetivos. A MAN chama a proposta da EPA de "arbitrária e caprichosa".

Kübler escreve que “a MAN possui motores certificados disponíveis - a partir de 3 de setembro de 2019 - na faixa de potência e densidade de potência necessárias para as respectivas aplicações marítimas referidas no aviso da EPA.” Para a revisão da EPA, isso é novo. A proposta de setembro é baseada em informações de junho de 2019.

Kübler contesta a afirmação de que os componentes de nível 4 não podem se encaixar nos projetos de embarcações existentes. Kübler cita o desenvolvimento da MAN de uma “solução extremamente compacta com uma alta relação peso / potência e flexibilidade de instalação significativa”. Esse equipamento já está na água.

A Dutch Pilot Association, por exemplo, instalou dois motores MAN D2862 LE469 em seu barco-piloto Luna, em Roterdã, a primeira vez que o sistema de redução catalítica seletiva (SCR) foi testado no mar. Isso ocorreu em conformidade com o IMO Nível III, previsto para 2021. Os padrões mais rigorosos da IMO e da EPA NOx não são de maçãs para maçã, mas o ponto importante é que o Luna e esses mecanismos maiores executam conforme o esperado, mesmo com demandas adicionais por hardware de SCR. As velocidades máximas excedem 30 nós. Em um comunicado à imprensa, a MAN reconhece que, embora seu sistema seja compacto, a instalação foi um desafio. "Estamos aprendendo à medida que avançamos", disse a MAN.

Os funcionários da MAN foram questionados sobre os comentários de que os motores de nível 4 não estavam disponíveis nas quantidades necessárias para uma ampla implementação. Em outras palavras, a oferta limitada justifica o atraso?

Florian Schaffelhofer, assessor de imprensa da MAN, escreveu que os motores de alta velocidade Tier 4, e as peças conforme necessário, podem ser entregues em cerca de 12 semanas, tempo padrão para a MAN. De fato, alguns motores estão em estoque nas instalações da MAN na Flórida. Portanto, diz a MAN, os prazos de entrega do Nível 4 não são diferentes dos experimentados nos pedidos do Nível 3.

Por seu lado, e com o período de comentários agora encerrado, a EPA também não respondeu a perguntas sobre quando uma decisão de adiar, ou não, será anunciada. É uma questão importante. O dinheiro para liquidação da VW e os subsídios da DERA oferecem aos operadores existentes bastante incentivo - e dinheiro necessário - para atualizar usinas de energia herdadas. A única pergunta que resta a responder é o que exatamente eles farão e por quê. 2020, portanto, promete ser um ano interessante quando se trata de barcos de trabalho e propulsão marítima.

O barco piloto Luna (porto de Roterdã), com dois motores turboalimentados MAN, tem uma velocidade máxima superior a 30 nós. (Crédito: MAN)