Combustível Marinho: World First for Megaboxer MV Sajir

O megaboxer de 15.000 TEU MV SAJIR a ser convertido em metano para operação (© Hapag-Lloyd)

O motor MAN B & W tipo ME-GI. © MAN ES

Vista seccional do sistema de injeção ME-CI. © MAN ES

A unidade de vaporizador de alta pressão de 300 bar (sistema VPU) da MAN SE é instalada no SAJIR. © MAN ES

Previous Next

"Com a conversão da SAJIR, somos a primeira companhia de navegação do mundo a converter um navio desse tamanho em propulsão a gás natural." Richard von Berlepsch, Diretor Administrativo de Gestão de Frotas na Hapag-Lloyd

Em seus mais de 170 anos de existência, a Hapag Lloyd, com sede em Hamburgo, utilizou todos os tipos de combustíveis sólidos e líquidos para gerar energia para a propulsão de seus navios. E agora a companhia de navegação anunciou que pretende converter o sistema de propulsão de sua embarcação de contêineres de 15.000 TEU, MV SAJIR, para usar gás natural (metano), um pioneiro mundial.

O contrato para a conversão foi assinado com a Hudong Hondhoa Shipbuilding (Group) Co., Ltd., um contrato que inclui também a conversão dos motores diesel auxiliares em gás natural. A conversão do navio de cinco anos será realizada pela Huarun Dadong Dockyard Co., LTD, Xangai, em 2020.

A conversão do motor principal para operação de gás natural será realizada pela MAN Energy Solutions com base em um contrato assinado recentemente com a empresa.

O projeto piloto, que é exclusivo até o momento, prevê a conversão de um motor MAN B & W 9S90ME-C existente, que anteriormente era operado com óleo combustível pesado, em um motor bicombustível MAN 9S90ME-GI com injeção de gás.

"Com a conversão da SAJIR, somos a primeira companhia de navegação do mundo a converter uma embarcação desse tamanho em propulsão a gás natural", disse Richard von Berlepsch, diretor administrativo de gestão de frota da Hapag-Lloyd. "É um projeto piloto único, do qual esperamos aprender para o futuro e preparar o caminho para a conversão de grandes navios para este combustível alternativo".

A SAJIR é uma das 17 embarcações “prontas para GNL” na frota da Hapag-Lloyd já projetada durante a fase de construção nova. Com a conversão do SAJIR, a Hapag-Lloyd está implementando uma opção técnica para reduzir as emissões de escape de navios de grande porte. A empresa está, portanto, reagindo aos limites mais rigorosos de enxofre no combustível, que entrarão em vigor no próximo ano e levarão a custos adicionais consideráveis para todas as companhias de navegação.

A conversão de motores a dois tempos para o uso de gás natural permite reduções consideráveis de emissões. De acordo com a MAN ES, as reduções de emissão de CO2 estão entre 25 e 30% em comparação com HFO e MDO. As reduções de NOx estão em torno de 30% (muito abaixo dos limites da TIER II). As reduções mais significativas estão nas emissões de dióxido de enxofre e partículas, em mais de 90%.

A companhia de navegação, portanto, vê boas oportunidades de converter parte de sua frota para o uso de gás natural. Fala-se de mais 16 navios porta-contentores que já foram construídos "prontos para GNL". Com custos de conversão de cerca de 25 a 30 milhões de dólares por navio, isso resultaria em um investimento total de cerca de 400 milhões de dólares.
O motor MAN B & W tipo ME-CI. © MAN ES O novo sistema de propulsão O SAIIR de 368 x 51 m, que entrou em serviço em 2014 e é proveniente da frota da empresa de navegação árabe UASC (United Arab Shipping Company), ainda tem uma capacidade de slot de 14.993 TEU. O navio é atualmente movido por um motor MAN 9S90 ME-C 10.2 com uma potência de 37.630 kW a 72 rpm. Este motor deve ser convertido em um motor bicombustível 9S90 ME-C 10,5-GI com a mesma potência e velocidade.
A MAN SE já foi capaz de apresentar várias conversões de motores de seu portfólio (veja MV WES AMELIE e outros) como referência, mas o projeto Hapag-Lloyd é, no entanto, o primeiro projeto de retroajuste do lado do navio para o fabricante de motores Augsburg.

A conversão de um navio em operação de metano é altamente complexa. Embora o motor diesel de nove cilindros em linha do SAJIR a ser convertido seja o "progenitor" do motor DF 9S90 ME-GI, as duas variantes diferem em componentes e sistemas essenciais. Por exemplo, a cabeça do cilindro do motor ME-GI é equipada com duas válvulas para injeção de gás e duas válvulas convencionais para o óleo combustível piloto. Os dois tipos de motores, ME-C e ME-GI, são basicamente os mesmos e têm a mesma eficiência, a mesma potência e as mesmas dimensões principais. Em comparação com o motor ME-C, o motor ME-GI possui um sistema de exaustão modificado, um cabeçote de cilindro modificado com as linhas de suprimento de gás necessárias e dispositivos de controle de gás acoplados.

No lado da oferta de gás, deve haver espaço para o tanque de GNL e equipamento de vaporização no navio sem perder muito a capacidade do contêiner. Como a Hapag-Lloyd relata, com o sistema adicional de armazenamento de gás certificado pela DNV-GL, teoricamente cerca de 350 locais de contêineres serão teoricamente perdidos no espaço fornecido durante a construção do navio.

A tecnologia do motor
A embarcação normalmente serve a rota do Extremo Oriente da Ásia ao norte da Europa através do Canal de Suez. A capacidade do tanque de GNL será de 6.500 metros cúbicos. m. Um tanque de membrana (design GTT) será instalado no local designado em um dos porões, bem em frente à sala de máquinas. Os tanques de membrana permitem uma ótima adaptação à forma existente do navio. Do ponto de vista de hoje, o intervalo com um enchimento de tanque de GNL ainda não pode ser especificado com precisão. Segundo as declarações, o SAJIR reabastecerá o GNL duas vezes - os locais dependerão da disponibilidade do combustível e do preço.

O motor ME-GI (Injecção de Gás) já estabeleceu um novo padrão industrial para motores de propulsão a dois tempos com mais de 200 máquinas encomendadas e entregues e é utilizado em transportadores de GNL, navios porta-contentores e graneleiros. De acordo com a empresa, a tecnologia de dois tempos também resolve o problema do deslizamento de metano indesejado. O motor combina as vantagens da combustão multicomponente com a confiabilidade do motor ME estabelecido.

Injeção de gás seccional de ME-GI. © MAN ES

A MAN Energy Solutions fornece a engenharia necessária, bem como todos os componentes necessários do motor e do sistema selecionado para a conversão, a fim de adaptar o motor, que ainda é adequado para óleo combustível pesado, para operação com combustíveis líquidos e gasosos.

"Oferecemos uma solução completa totalmente integrada. Além da conversão do motor, isso também inclui todo o sistema de tratamento de gás para o fornecimento de gás ao motor principal, incluindo o módulo piloto de óleo e os motores auxiliares da MAN Cryo e um 300 unidade de vaporizador de bomba de alta pressão da barra (sistema VPU) da MAN SE ", disse Wayne Jones, diretor de vendas MAN SE.

A PVU ME-GI é projetada para pressurizar e vaporizar o combustível de GNL para a pressão e temperatura exatas exigidas pelos motores ME-GI. A pressão do gás é controlada através do controle do fluxo de óleo hidráulico para a bomba, garantindo um controle muito rápido e preciso do suprimento de GNL para o motor. O controle separado de cada cabeçote da bomba fornece redundância total.

A operação com combustível com baixo teor de enxofre (LSFO) também é possível como back-up.

No lado do motor, na medida do possível, todos os componentes da câmara de combustão e seus acessórios são substituídos. Além disso, os componentes de injeção para injeção de gás são substituídos ou adicionados. Em particular, o sistema de óleo piloto necessário para a operação do gás será totalmente reconstruído. O controle do motor ME-GI é mais complexo do que o controle original do motor de óleo combustível pesado. Isso requer uma conversão dos sensores do motor ou uma nova instrumentação.