Mais evolução e mudanças previstas para lubrificantes marítimos

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Uma vista da sala de máquinas principal dentro de um navio oceânico. © Sergiy1975

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Lubrificantes marítimos em evolução

Com a transição da indústria de transporte marítimo para motores que usam novos tipos de combustível, que geram menos dióxido de carbono, o desenvolvimento de óleo de cilindro precisará continuar evoluindo à medida que as empresas de lubrificantes e aditivos aprendem mais sobre os sistemas, disse um palestrante durante um webinar online na semana passada.

“O papel das empresas de aditivos e lubrificantes é garantir que nossos desenvolvimentos ocorram e trabalhem junto com a disponibilidade comercial desses combustíveis futuros”, disse Ian Bown, gerente técnico da Lubrizol, durante “Novos cenários de combustíveis e seu impacto na lubrificação”, um Seminário on-line da Riviera Maritime Media, realizado em 9 de junho.

“Vai levar tempo para entender as interações entre o lubrificante, o combustível e como os testes de bancada existentes se correlacionam com as condições do mundo real, ou como podemos precisar mudá-las.

” Kunal Mahajan, gerente de Projetos de Produtos Químicos e Energia da Kline & Co. resumiu os quatro principais novos combustíveis que deverão ser gradualmente incorporados à indústria global de motores marítimos nas próximas décadas como parte dos esforços para a descarbonização.

IMO 2050 será ainda mais rigorosa

Em 2030, as emissões da indústria naval terão de diminuir em 40% e em 2050, em 70%, disse ele. “Uma das maneiras de fazer isso é com esses novos combustíveis”, acrescentou.

Em um relatório divulgado em março, “Global Marine Lubricants: Market Analysis and Opportunities”, Kline se concentrou em quatro novos combustíveis navais: metanol, gás liquefeito de petróleo, amônia e hidrogênio. Ele observou que cada novo combustível tem prós e contras.

“Um ponto qualitativo é que todos eles reduzem as emissões em comparação com o combustível marítimo em uso atualmente, mas alguns deles reduzem [as emissões] mais, alguns deles reduzem menos”, acrescentou Mahajan. Ele explicou que enquanto o hidrogênio reduz todos os tipos de emissões em 100%, a amônia não oferece nenhuma redução nas emissões de óxidos de nitrogênio. “Para o metanol, a redução nas emissões de carbono está provavelmente em torno de 5%, no máximo 10%, não mais do que isso”.

Ele disse que um problema atual com os novos combustíveis é sua baixa densidade de energia. “Então, basicamente, você precisa de um espaço de armazenamento maior para esses tipos de combustível em seu navio ou embarcação, o que fatalmente reduz o espaço para transportar carga no caso de navios de alto mar”, observou Mahajan.

Uma vantagem do metanol e do GLP é que a indústria já tem muita experiência no uso dos dois. “Se olharmos o metanol e o GLP, eles estão facilmente disponíveis, aliás, o GLP já tem quase mais de mil terminais e hubs de abastecimento, então pode ser facilmente fornecido para a indústria naval”. Enquanto isso, a amônia oferece uma temperatura de armazenamento mais alta do que a maioria dos outros combustíveis.

Segundo ele, estima-se que o metanol seja usado como combustível em cerca de 10 a 15 embarcações, com mais a serem adicionados até 2023. A estimativa é de que de 45 a 50 embarcações à base de GLP estejam em operação ou em construção.

Embora o hidrogênio tenha o apoio de muitos participantes da indústria como um combustível naval do futuro, ele observou que apenas duas ou três embarcações baseadas em hidrogênio estão em operação ou em construção. Enquanto isso, a indústria naval está há alguns anos longe de usar amônia como combustível marítimo, observou ele.

“A partir de hoje e avançando, projetistas de motores, fornecedores de aditivos e fabricantes de lubrificantes estão todos trabalhando para permitir que esses combustíveis façam parte da indústria naval até 2050 e além”, disse Bown da Lubrizol.

Um ano de aprendizagem

O ano de 2020 provou ser uma curva de aprendizado acentuada para empresas do ramo de aditivos para lubrificantes, de acordo com Bown. Os regulamentos da IMO 2020 entraram em vigor em 1º de janeiro, reduzindo o limite para o teor de enxofre em combustíveis marítimos de 3,5% para 0,5% por peso, exigindo que as empresas de navegação trocassem o óleo combustível com alto teor de enxofre por alternativas com menor teor de enxofre ou instalassem lavadores de exaustão em seus navios, o que permitiria o uso de óleo combustível pesado com maior teor de enxofre.

“Isso realmente nos ajudou a entender alguns dos desafios que provavelmente enfrentaremos no futuro desenvolvimento de produtos, quando olharmos para os combustíveis alternativos que estão sendo anunciados agora no mercado”, observou ele. No longo prazo, em comparação com 2008, a IM0 2050 exigirá uma redução de 40% nas emissões de dióxido de carbono e uma redução de 50% nas emissões anuais de gases de efeito estufa em 2050.

“Começamos nossa pesquisa sobre óleo combustível com muito baixo teor de enxofre e lubrificação em 2017”, lembrou ele. “E naquela época todos nós lembramos que a indústria estava repleta de artigos e documentos sobre o VLSFO – sua variabilidade intrínseca, como ele seria fabricado. E do ponto de vista do fabricante de aditivos, isso nos apresentou alguns desafios”.

Testes de bancada, como os usados ​​para determinar a formação de depósitos e a resistência à oxidação, orientaram a abordagem da formulação do lubrificante, com alguns testes produzindo resultados que não se correlacionam com o que foi visto em motores de teste, observou ele.

“Portanto, tivemos que voltar e dar uma olhada nesses testes de bancada e, em alguns casos, modificá-los e, em outros tivemos que introduzir novos testes que nos dariam alguma indicação de como um lubrificante se comportaria”, disse Bown. “Este desenvolvimento de aditivos e lubrificantes nos custou tempo, nos custou recursos e nos custou dinheiro em termos de investimento em equipamentos e métodos de teste. Portanto, é provável, com base nesse cenário, que isso continue enquanto consideramos esses combustíveis alternativos no futuro.

Muitas perguntas ainda para responder

“O que temos que fazer agora é descobrir como vamos habilitar esses combustíveis no mercado, junto com os projetistas de motores que também estão trabalhando para habilitá-los”, disse Bown. “Precisamos ter uma cooperação muito próxima aqui para entender o que – se é que existe algo – está mudando no motor e como precisamos nos adaptar, modificar ou reformular nossos aditivos para atender a essas mudanças”.

Antes de passar para esse estágio, ele acrescentou que muitas perguntas precisam ser respondidas. “Todos esses combustíveis se comportam da mesma forma?” ele perguntou. “Características de combustão, temperaturas nos cilindros, pressões, ácidos que podem ser formados ou não, ou propriedades inerentes ao próprio combustível. Por exemplo, sabemos que a amônia tem tendências corrosivas. Como fazemos isso? ”

Ele disse que 2020 destacou a necessidade de olhar para os testes de bancada e pensar de forma diferente sobre a formulação de óleos de cilindro e sobre aditivos e química aprimorada que podem ser necessários. “À medida que o cenário de combustíveis evolui, o mesmo ocorre com o desenvolvimento de lubrificantes”, disse ele. “Devemos fazer isso rapidamente, porque é bem conhecido na indústria que, embora essas mudanças venham rapidamente de algumas áreas, o desenvolvimento de lubrificantes às vezes não é tão rápido. Isso porque temos que desenvolver esses testes e entender os impactos desses combustíveis quando estão em serviço. Pode não ser um tamanho único para tudo, mas com certeza será o óleo certo, para a aplicação certa”.