Armadores em todos os setores enfrentam a mesma decisão: construir novos ou reformar navios de tonelagem mais antigos. No setor de cruzeiros em expansão, a decisão é mais urgente, principalmente porque novos navios de construção podem levar de dois a três anos para serem construídos, talvez mais hoje com as carteiras de pedidos de estaleiros globais lotadas.
Quando foi tomada a decisão de modernizar o MS Amera, com quase 40 anos de idade, a confiança no projeto foi depositada na BSM Cruise , gerente técnica do navio MS Amera, e no parceiro de canal da Wabtec, VMS Group , encarregado de fornecer um pacote de energia moderno para impulsionar o navio para uma nova geração de passageiros de navios de cruzeiro.
O navio foi construído em 1988 como Royal Viking Sun no estaleiro Wärtsilä-Marine-Perno em Turku, Finlândia, e operou a partir de 2000 como Seabourn Sun; a partir de 2002 como Prinsendam; e desde 2019 como Amera, navegando para a operadora de cruzeiros alemã Phoenix Reisen. Ao longo de sua carreira, recebeu atualizações, conversões e renovações regulares, mais recentemente no final de 2023/início de 2024 no estaleiro Remontowa em Gdansk, Polônia.
Tim Mass, superintendente técnico da BSM Cruise desde 2018 e profissional marítimo de longa data, foi responsável pela conversão e modernização do Amera, incluindo a atualização do motor Tier III, construção em aço, TI e modificações técnicas do hotel.
Apto para reforma
O endurecimento da regulamentação de redução de emissões globalmente é o principal impulsionador hoje para projetos de construção e reforma de navios, de rebocadores a petroleiros e todos os setores entre eles. De acordo com Mass, a conversão e reforma do Amera seguiram essa fórmula, impulsionada pela regulamentação e aspirações de sustentabilidade de seu proprietário. Além disso, o navio deveria ser atualizado em termos de tecnologia (substituindo maquinário obsoleto como caixas de engrenagens) e conforto.
“A Phoenix Reisen está constantemente investindo na renovação e melhoria de sua frota”, disse Mass. “A Phoenix Reisen depende da tonelagem de cruzeiro tradicional porque esses navios se encaixam perfeitamente no portfólio e atendem ao gosto dos clientes de cruzeiros da Phoenix. A BSM Cruise iniciou a primeira fase do projeto em 2020, determinando diferentes opções técnicas para atender aos requisitos.”
Em 2021, os contratos foram assinados com a VMS para quatro motores principais Wabtec e duas caixas de engrenagens Flender , e no final de setembro de 2023, o navio entrou em doca seca no Estaleiro Remontowa em Gdansk, Polônia . Além dos fornecedores mencionados acima, outros grandes contribuidores no projeto incluíram C-Job; ABB; Kongsberg ; e On Site Alignment .
Embora a maior parte do projeto tenha sido a configuração completamente nova do motor, com motores principais de alta eficiência e tecnologia avançada de recirculação de gases de escape, também foram essenciais os novos geradores e soluções de energia elétrica, novos propulsores de proa, a adição de um sistema de energia em terra e um novo revestimento antiincrustante para o casco.
Os quatro motores principais e os três motores auxiliares anteriores do navio foram removidos e substituídos por quatro novos motores Wabtec 16V250MDC.
“O MS Amera será repropulsionado com os motores a diesel mais limpos disponíveis”, disse Patrick Webb, Diretor Sênior – Vendas Globais, Marítimo e Estacionário, Wabtec . “Após todos esses anos de serviço fiel, os quatro motores a diesel marítimos Wärtsilä – Sulzer foram substituídos pelas soluções de motores limpos mais inovadoras do mundo. Os quatro motores a diesel marítimos Simply Clean 16V250MDC Dual compatíveis com Wabtec (EPA Tier 4 e IMO Tier III) fazem desta senhora mais velha um dos navios de cruzeiro mais limpos do mundo. Esses motores de baixa emissão aproveitam o design de tecnologia inovadora (originalmente financiado pela General Electric) e agora de propriedade da Wabtec Corporation. Esses motores são os melhores da categoria, limpos, silenciosos e com baixo consumo de combustível, sem necessidade de pós-tratamento, gabinetes Dox, purificadores, filtros DP ou sistemas SCR. Com esta solução simples plug and play, o MS Amera pôde receber uma repotenciação completa sem necessidade de tanques de ureia ou quaisquer outros sistemas de absorção de espaço.”
De acordo com Mass, os novos motores principais são conectados em um lado do virabrequim por meio de uma embreagem e caixa de engrenagens à hélice para propulsão e no outro lado do virabrequim a um alternador para produção de energia elétrica. “Com esta configuração, não há mais necessidade de motores auxiliares e os motores principais podem ser operados em faixas de carga otimizadas”, disse Mass. “Cada motor principal tem 16 cilindros com um tamanho de cilindro de 250 mm operando a 1.000 rpm. A potência nominal por motor é de 4.700 kW, dada uma potência total de 18.800 kW para o navio.”
A chave para a seleção da potência Wabtec foi o fato de que o sistema de recirculação de escape garante a conformidade com os requisitos da IMO TIER III sem a necessidade de um sistema SCR e não tem consumo de ureia, disse Mass.
A eficiência energética se estende ao longo do trem de força. Por exemplo, os dois novos propulsores de proa da Kongsberg têm uma classificação de potência de 1.033 kW cada. “Os propulsores são projetados de forma diferente em comparação aos anteriores, pois são de passo fixo e velocidade variável — os anteriores eram de velocidade fixa e passo variável”, disse Mass. “Isso permite uma redução no consumo de energia porque os propulsores só funcionam quando são operados. No modo de espera, eles não estão girando e, portanto, não consomem energia.”
Além disso, um novo quadro de distribuição CC, juntamente com novos alternadores, transformadores, motores elétricos de propulsão de proa e o novo sistema de conexão de energia em terra foram fornecidos pela ABB.
O pacote de energia
Selecionar o motor é sempre uma escolha crítica em um projeto de construção ou conversão, e Mass explicou a justificativa para a mudança para a Wabtec.
“A maioria das outras soluções de energia de próxima geração que poderiam ter sido consideradas exigem um sistema SCR. Esta não era uma opção para o Amera por razões de construção, pois isso exigiria um novo sistema de exaustão e armazenamento de ureia. A solução da Wabtec é baseada em um sistema de recirculação de gases de exaustão. Já tivemos uma boa experiência com tais soluções da Wabtec, por exemplo, com versões menores de motores diesel auxiliares no Amadea. Uma reforma de combustível alternativo não teria sido possível devido a limitações de espaço.”
Antes da reforma, o navio era equipado com quatro motores principais que eram usados para propulsão principal e podiam fornecer energia elétrica para os propulsores de proa durante as manobras, por meio de dois geradores de eixo. Todas as outras cargas elétricas eram fornecidas por meio de três motores auxiliares. A propulsão era concluída por meio de duas hélices de passo variável, onde cada uma era acionada por dois motores principais por meio de uma engrenagem de redução de entrada dupla/saída simples. Toda a carga elétrica era distribuída por meio de um quadro de distribuição principal de 6,6 kV CA, do qual os dois propulsores de proa e as três unidades de resfriamento de ar condicionado eram alimentados diretamente. Todos os outros consumidores elétricos do navio eram fornecidos por meio de quadros de distribuição de 440 V e 230 V. Os dois propulsores de proa eram propulsores de passo variável de velocidade fixa.
“Após a reforma, o navio agora tem quatro motores principais que têm geradores acoplados fixos que produzem 780 V CA”, disse Mass. “Do outro lado dos motores, eles são conectados por meio de uma embreagem a duas caixas de engrenagens de entrada dupla/saída simples que acionam as duas hélices de passo variável. Não há mais motores auxiliares instalados. A carga elétrica agora é distribuída por meio de um painel de distribuição de 1000 V CC que fornece diretamente frequência variável aos propulsores de proa e resfriadores. O restante dos consumidores do navio ainda é abastecido pelos painéis de distribuição originais de 440 V e 230 V. Os propulsores de proa agora são de velocidade variável de passo fixo.”
Além disso, o navio foi reformado com uma conexão de 6,6 kV em terra que pode, devido ao quadro de distribuição principal de CC, ser operada a 50 ou 60 Hz.
“Com a nova configuração, estamos alcançando operações de navios significativamente mais eficientes e ecologicamente corretas, em conformidade com os regulamentos IMO Tier III: menos consumo de combustível (10 a 15% esperado), menos emissões de NOx (aproximadamente 90%), layout de motor otimizado, projeto elétrico mais eficiente (painel principal de distribuição CC), sistema de energia em terra e um revestimento de casco de baixo atrito”, disse Mass.
Enfrentando os desafios de frente
Qualquer pessoa que já tenha se envolvido em um grande projeto de reforma de navios sabe que os desafios são muitos, principalmente com a integração de novas máquinas e sistemas de energia.
“Um desafio particular foi a coordenação de tantas equipes técnicas diferentes”, disse Mass. “Afinal, não apenas os motores principais foram renovados, mas todos os sistemas auxiliares também foram tocados e convertidos. Muitos sistemas tiveram que ser integrados e alinhados uns com os outros.”
Outro desafio foi mais difícil de controlar: a Mãe Natureza.
“As condições climáticas eram desafiadoras, pois enfrentamos um inverno muito frio e com muita neve na Polônia – não ideal para um revestimento de casco. Você tem que ser paciente.”
Com isso, Mass oferece alguns conselhos importantes para qualquer um que esteja pensando em um projeto de conversão extenso. “Reserve um tempo para planejar e não confie nos desenhos originais. Nós tivemos algumas surpresas. Acredite apenas no que você viu, mediu e verificou por si mesmo. Um design antigo pode ter bons pré-requisitos, mas você tem que olhar bem de perto, se quiser combinar o antigo com o novo.”
Após a conclusão, o MS Amera iniciou novamente um itinerário mundial, na primavera de 2024, navegando pela América do Sul, Caribe e América do Norte. Ele então cruzará o Atlântico para a Europa, onde passará o resto do ano, incluindo cruzeiros para a Costa Oeste do Atlântico, Noruega, Mar Báltico, Islândia, Groenlândia, Mediterrâneo e Ilhas Canárias. No início de 2025, o Amera voltará a cruzar o Atlântico para a América do Sul.
“É interessante que minha carreira de marinheiro tenha começado quase no mesmo ano do início do MS Amera”, disse Webb da Wabtec. “Enquanto ela estava em seu estágio de projeto e construção, eu estava em uma escola marítima me preparando para o lançamento da minha carreira na cidade de Nova York. Certamente, enquanto nós dois circunavegávamos o mundo, cruzávamos nossos caminhos de vez em quando. Com suas linhas elegantes, o MS Amera de 205 metros manteve sua juventude e forma atraente melhor do que eu! Esses novos motores fazem desta outrora grande dama uma supermodelo mais uma vez”, conclui Webb.
Grupo VMS: Motores, Engrenagens e Engenharia
O parceiro de canal da Wabtec, VMS Group, combinou o pacote de propulsão composto por quatro motores de propulsão Wabtec 16V250MDC com potência nominal de 4700 kwm a 1000 rpm com dois trens de engrenagens marítimos Flender twin-in/single out.
O motor diesel da série Wabtec L/V250 com a exclusiva tecnologia EGR atende aos padrões de emissão EPA Tier 4 e IMO Tier III sem o uso de um equipamento de redução catalítica seletiva (SCR) ou pós-tratamento à base de ureia, oferecendo também a menor pegada possível e economias significativas de peso em combinação com o equipamento marítimo Flender personalizado projetado para se ajustar à fundação existente e estrutura do casco com o mínimo de trabalho em aço para a reforma. A VMS, em cooperação com a equipe técnica da BSM, projetou e fabricou as fundações para geradores, motores e engrenagens que se adaptaram às fundações existentes da embarcação com o mínimo de trabalho em aço e economia de tempo para o estaleiro durante a reforma.
O layout de propulsão é complexo, com os quatro motores principais operando como propulsão principal através da tomada de força frontal para a engrenagem e do volante para o alternador do eixo cobrindo toda a propulsão principal e a energia elétrica da embarcação economizando três geradores auxiliares. Os motores da série Wabtec MDC entregues com um eixo de tomada de força frontal podem suportar carga total na tomada de força e na extremidade do volante, o que dá a vantagem de posicionar o motor mais adequado ao layout da sala de máquinas e à tubulação anexada, como o escapamento, que nesta instalação não tinha os grandes tubos de escapamento cruzando a sala de máquinas.