Lubricantes marinos en evolución
A medida que la industria del transporte marítimo pasa a motores que usan nuevos tipos de combustible que generan menos dióxido de carbono, el desarrollo del aceite para cilindros deberá continuar evolucionando a medida que las compañías de lubricantes y aditivos aprendan más sobre los sistemas, dijo un orador durante un seminario web en línea la semana pasada.
“El rol de las compañías de aditivos y lubricantes es asegurar que nuestros desarrollos se realicen y trabajen junto con la disponibilidad comercial de estos combustibles futuros”, dijo Ian Bown, gerente técnico de Lubrizol, durante “Nuevos escenarios de combustibles y su impacto en la lubricación”, un Seminario en línea Riviera Maritime Media celebrado el 9 de junio.
“Tomará tiempo comprender las interacciones entre lubricante, combustible y cómo las pruebas de banco existentes se correlacionan con las condiciones del mundo real, o cómo podríamos necesitar cambiarlas.
Kunal Mahajan, director de proyectos de productos químicos y energía de Kline & Co., resumió los cuatro nuevos combustibles clave que se espera que se incorporen gradualmente a la industria mundial de motores marinos en las próximas décadas como parte de los esfuerzos de descarbonización.
La IMO 2050 será aún más estricta
Para 2030, las emisiones de la industria del transporte marítimo tendrán que disminuir en un 40% y para 2050 en un 70%, dijo. “Una de las formas de hacer esto es con estos nuevos combustibles”, agregó.
En un informe publicado en marzo, “Lubricantes marinos globales: análisis de mercado y oportunidades”, Kline se centró en cuatro nuevos combustibles marinos: metanol, gas licuado de petróleo, amoniaco e hidrógeno. Señaló que cada nuevo combustible tiene pros y contras.
“Un punto cualitativo es que todos reducen las emisiones en comparación con el combustible marino que se usa actualmente, pero algunos reducen [las emisiones] más, algunos reducen menos”, agregó Mahajan. Explicó que si bien el hidrógeno reduce todo tipo de emisiones en un 100%, el amoníaco no ofrece ninguna reducción en las emisiones de óxido de nitrógeno. “Para el metanol, la reducción de las emisiones de carbono es probablemente de alrededor del 5%, como máximo el 10%, no más que eso”.
Dijo que un problema actual con los nuevos combustibles es su baja densidad energética. “Entonces, básicamente, necesita más espacio de almacenamiento para este tipo de combustible en su barco o embarcación, lo que reduce fatalmente el espacio para transportar carga en el caso de embarcaciones en alta mar”, señaló Mahajan.
Una ventaja del metanol y el GLP es que la industria ya tiene mucha experiencia en el uso de ambos. “Si nos fijamos en el metanol y el GLP, están fácilmente disponibles; de hecho, el GLP ya tiene casi mil terminales y centros de suministro, por lo que se puede suministrar fácilmente a la industria de la construcción naval”. Mientras tanto, el amoníaco ofrece una temperatura de almacenamiento más alta que la mayoría de los demás combustibles.
Según él, se estima que el metanol se utilizará como combustible en alrededor de 10 a 15 embarcaciones, y se agregarán más para el 2023. Se estima que entre 45 y 50 embarcaciones a base de GLP están en operación o en construcción.
Si bien el hidrógeno es apoyado por muchos actores de la industria como combustible marino del futuro, señaló que solo dos o tres buques a base de hidrógeno están en operación o en construcción. Mientras tanto, la industria naviera ha estado a algunos años lejos de usar amoníaco como combustible marino, señaló.
“A partir de hoy y en el futuro, los diseñadores de motores, los proveedores de aditivos y los fabricantes de lubricantes están trabajando para permitir que estos combustibles formen parte de la industria marina hasta 2050 y más allá”, dijo Bown de Lubrizol.
Un año de aprendizaje
El año 2020 resultó ser una curva de aprendizaje empinada para las empresas en el negocio de aditivos lubricantes, según Bown. Las regulaciones de la OMI 2020 entraron en vigencia el 1 de enero, reduciendo el límite de contenido de azufre en los combustibles marinos del 3.5% al 0.5% en peso, requiriendo que las compañías navieras cambien de fuelóleo de alto contenido de azufre por alternativas con menor contenido de azufre o instalando depuradores de gases de escape en sus barcos, lo que permitiría el uso de fueloil pesado con mayor contenido de azufre.
“Realmente nos ayudó a comprender algunos de los desafíos que probablemente enfrentaremos en el futuro desarrollo de productos a medida que analizamos los combustibles alternativos que ahora se anuncian en el mercado”, señaló. A largo plazo, en comparación con 2008, IM0 2050 requerirá una reducción del 40% en las emisiones de dióxido de carbono y una reducción del 50% en las emisiones anuales de gases de efecto invernadero para 2050.
“Comenzamos nuestra investigación sobre fueloil con muy bajo contenido de azufre y lubricación en 2017”, recordó. “Y en ese momento todos recordamos que la industria estaba llena de artículos y documentos sobre el VLSFO: su variabilidad inherente, cómo se fabricaría. Y desde el punto de vista del fabricante de aditivos, esto nos presentó algunos desafíos “.
Las pruebas de banco, como las que se utilizan para determinar la formación de depósitos y la resistencia a la oxidación, guiaron el enfoque de la formulación del lubricante, y algunas pruebas arrojaron resultados que no se correlacionan con lo que se observó en los motores de prueba, señaló.
“Así que tuvimos que volver atrás y echar un vistazo a estas pruebas de banco y en algunos casos modificarlas y en otros tuvimos que introducir nuevas pruebas que nos darían alguna indicación de cómo funcionaría un lubricante”, dijo Bown. “Este desarrollo de aditivos y lubricantes nos costó tiempo, recursos y dinero en términos de inversión en equipos y métodos de prueba. Por lo tanto, es probable, con base en este escenario, que esto continúe mientras consideramos estos combustibles alternativos en el futuro.
Aún quedan muchas preguntas por responder
“Lo que tenemos que hacer ahora es averiguar cómo vamos a habilitar estos combustibles en el mercado, junto con los diseñadores de motores que también están trabajando para habilitarlos”, dijo Bown. “Necesitamos tener una cooperación muy estrecha aquí para comprender qué, si es que hay algo, está cambiando en el motor y cómo debemos adaptar, modificar o reformular nuestros aditivos para cumplir con esos cambios”.
Antes de pasar a esta etapa, agregó que es necesario responder a muchas preguntas. “¿Todos estos combustibles se comportan igual?” le preguntó. “Características de combustión, temperaturas de los cilindros, presiones, ácidos que se pueden formar o no, o propiedades inherentes al propio combustible. Por ejemplo, sabemos que el amoníaco tiene tendencias corrosivas. ¿Cómo lo hacemos? ”
Dijo que 2020 destacó la necesidad de analizar las pruebas de banco y pensar de manera diferente sobre la formulación de aceites para cilindros y sobre los aditivos y la química mejorada que podrían ser necesarios. “A medida que evoluciona el panorama de los combustibles, también lo hace el desarrollo de lubricantes”, dijo. “Debemos hacer esto rápidamente porque es bien sabido en la industria que, si bien estos cambios provienen rápidamente de algunas áreas, el desarrollo de lubricantes a veces no es tan rápido. Eso es porque tenemos que desarrollar estas pruebas y comprender los impactos de estos combustibles cuando están en servicio. Puede que no sea de una talla para todos, pero definitivamente será el aceite adecuado para la aplicación correcta “.
