Poco tiempo para decidir: Gas natural, hidrógeno, amoniaco o biocarburante?

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José Rafael Díaz

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Los navieros atraviesan un periodo en el que deben decidir cual será el combustible para sus buques, cumpliendo con la reglamentación en materia de reducción de emisiones de CO2. Actualmente nos encontramos con alternativas como el gas natural licuado (GNL), los biocombustibles (biodiesel, bioetanol, etc), el hidrógeno (H2) y el amoniaco (NH3), representando estas cuatro opciones las alternativas con mayor nivel de desarrollo.


Durante los próximos dos años, la Organización Marítima Internacional (OMI) establecerá los nuevos requisitos del índice de eficiencia energética de los buques (EEXI), el indicador de intensidad de carbono (IIC) y la entrada en vigor de la fase 3 del índice de eficiencia energética de proyecto (EEDI), que limitarán las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), lo que se espera entre en vigor el 1 de enero de 2023. Para entonces, no solo las navieras deben haber adoptado sus decisiones para el cumplimiento de estas condiciones, también los puertos deben estar preparados para el suministro de los productos.

A1

En este momento la flota mundial realiza ya cambios, se sustituye fuel pesado (HFO) por GNL, empleándolo como elemento de transición de cara a futuras opciones con cero emisiones. Es verdad que los gases licuados contienen carbono, pero la mejora con respecto a las emisiones del HFO es muy considerable, ayudando a cumplir con las especificaciones actuales de la OMI. En el camino para alcanzar el punto de cero emisiones previsto para 2050, este combustible puede desempeñar un papel absolutamente crucial. Las razones son la abundancia de suministro, rentabilidad, eficacia y disponibilidad.


El hidrógeno (H2) es un combustible limpio que no libera CO2 y produce una gran cantidad de energía. Por otra parte, combinado con pilas de combustible es capaz de producir electricidad, emitiendo como producto residual solo agua. Una desventaja es que precisa de un mayor espacio de almacenamiento, cuatro veces más que el diésel convencional. Para ser manipulado en estado líquido, debe hacerse a una temperatura de -253ºC o ser presurizado a 700 bar. (El GNL a -166 ºC). Es muy inflamable en combinación con el aire, diez veces mas que la gasolina, por lo tanto, su manipulación es compleja.


El Amoniaco (NH3) tampoco desprende carbono en su combustión. Su riqueza energética es el doble que la del hidrógeno líquido. Es más fácil de almacenar que el hidrógeno, ya que admite su acumulación a temperatura ambiente y a una presión de solo 10 bar o como alternativa, sin presión pero a -34ºC. Por lo tanto, de todas las opciones comentadas, la del amoniaco desde el punto de vista técnico, es la menos exigente en cuanto a temperatura y presión. Sin embargo, es extremadamente tóxico.


El biodiesel se fabrica a base de aceites vegetales nuevos o usados, de colza, soja, canola o jatrofa.


El Bioetanol se produce por la fermentación alcohólica de azúcares de diversas plantas como la caña de azúcar, la remolacha o los cereales.


Ambos tienen un coste menor que los combustibles fósiles. Son eficientes y contaminan menos que estos. Su manipulación es más segura. En contrapartida, los biocarburantes necesitan grandes superficie y agua para su producción. La cantidad de energía que proporcionan es menor que la de los combustibles fósiles, por lo que se precisa mayor cantidad de materia prima para igualar los niveles energéticos. En contrapartida, las emisiones de óxido de nitrógeno que emiten a la atmósfera se incrementan, debido a los fertilizantes nitrogenados que se emplean en los campos de cultivo.


Mientras, la OMI sigue en su lucha contra el cambio climático para cumplir con los objetivos de desarrollo sostenible. Su estrategia determina la reducción de la intensidad de carbono del transporte marítimo internacional, al menos en un 40 % de aquí hasta 2030 y proseguir con los esfuerzos para alcanzar el 70 % en el 2050, (en comparación con los niveles de 2008). Todo ello en coherencia con los objetivos de temperatura del acuerdo de París.


Esta estrategia validada por los Estados miembros del tratado será revisada en 2023. Así la OMI ha adoptado medidas de eficiencia energética que son jurídicamente vinculantes para el conjunto mundial del sector y de aplicación a nivel global. En 2025, todos los buques de nueva construcción deben ser un 30% más eficientes desde el punto de vista energético, que aquellos construidos en 2014.


A2


En el desarrollo de la fase 3 del índice de eficiencia energética de proyecto de la OMI (EEDI), habrá cambios sustanciales y la propuesta de enmiendas se adelantará a 2022 en vez de a 2025. Eso supone que los próximos encargos de buques, deben ser mucho mas eficientes aún, incluyen además los buques de GNL y los grandes portacontenedores. Por ejemplo, un gran buque portacontenedores de 200.000 TPM deberá tener una tasa de reducción de EEDI del 50%, es decir, debe ser un 50% más eficiente a partir de 2022. Y así en diferentes escalas y en orden decreciente hasta llegar a los buques de 15.000 TPM, que deberán mejorar en un 30% su índice. Son objetivos ambiciosos que obligan a tomar decisiones difíciles por parte de los armadores a corto plazo, pero también consideraciones estratégicas por parte de los recintos portuarios en referencia a los servicios que deben prestar.


Se trabaja asimismo en una fase 4 de desarrollo de directrices EEDI. Entre otras medidas pueden comprender una mayor frecuencia de limpieza de las partes sumergidas del buque y la hélice, sistemas de recuperación de calor residual o incluso la instalación de hélices nuevas, con todo lo que ello supone para el sector de la reparación naval.


A3


El Comité de Protección del Medio Ambiente Marino, (MEPC74), adoptó enmiendas en 2019 para invitar a todos los estados miembros a fomentar la cooperación entre los sectores portuario y del transporte marítimo, para contribuir a reducir las emisiones procedentes de los buques. Esta cooperación se refería a medidas regulatorias, técnicas, operativas y económicas, como la implantación del Cool Ironing en los puertos, fuentes de energía renovable, infraestructuras de apoyo para el suministro de combustibles alternativos, incentivos para buenas prácticas o buques ecológicos, la reducción de la velocidad de los buques o la optimización de las escalas entre otras.


Como conclusión, las resoluciones vinculantes de los altos organismos internacionales y las tendencias de las principales asociaciones marítimas nos marcan los objetivos para los próximos años. La obligatoriedad de adaptación de las flotas a los nuevos combustibles, de manera que contribuyan a reducir la huella de carbono de manera gradual, hasta eliminar dichas emisiones de CO2 y otros compuestos como el azufre por completo.


Existen varias alternativas de combustibles, unas mas desarrolladas que otras, con importantes ventajas e inconvenientes en cada caso. Los armadores disponen de poco tiempo para actualizar sus buques a las nuevas normativas, pero es fundamental la preparación y cooperación con las instalaciones portuarias, para dar respuesta a estas nuevas necesidades de suministro de combustibles o conexión eléctrica a pie de muelle.


No lleguemos tarde al futuro.

Poco tiempo para decidir: Gas natural, hidrógeno, amoniaco o biocarburante?

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José Rafael Díaz

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Los navieros atraviesan un periodo en el que deben decidir cual será el combustible para sus buques, cumpliendo con la reglamentación en materia de reducción de emisiones de CO2. Actualmente nos encontramos con alternativas como el gas natural licuado (GNL), los biocombustibles (biodiesel, bioetanol, etc), el hidrógeno (H2) y el amoniaco (NH3), representando estas cuatro opciones las alternativas con mayor nivel de desarrollo.


Durante los próximos dos años, la Organización Marítima Internacional (OMI) establecerá los nuevos requisitos del índice de eficiencia energética de los buques (EEXI), el indicador de intensidad de carbono (IIC) y la entrada en vigor de la fase 3 del índice de eficiencia energética de proyecto (EEDI), que limitarán las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), lo que se espera entre en vigor el 1 de enero de 2023. Para entonces, no solo las navieras deben haber adoptado sus decisiones para el cumplimiento de estas condiciones, también los puertos deben estar preparados para el suministro de los productos.

A1

En este momento la flota mundial realiza ya cambios, se sustituye fuel pesado (HFO) por GNL, empleándolo como elemento de transición de cara a futuras opciones con cero emisiones. Es verdad que los gases licuados contienen carbono, pero la mejora con respecto a las emisiones del HFO es muy considerable, ayudando a cumplir con las especificaciones actuales de la OMI. En el camino para alcanzar el punto de cero emisiones previsto para 2050, este combustible puede desempeñar un papel absolutamente crucial. Las razones son la abundancia de suministro, rentabilidad, eficacia y disponibilidad.


El hidrógeno (H2) es un combustible limpio que no libera CO2 y produce una gran cantidad de energía. Por otra parte, combinado con pilas de combustible es capaz de producir electricidad, emitiendo como producto residual solo agua. Una desventaja es que precisa de un mayor espacio de almacenamiento, cuatro veces más que el diésel convencional. Para ser manipulado en estado líquido, debe hacerse a una temperatura de -253ºC o ser presurizado a 700 bar. (El GNL a -166 ºC). Es muy inflamable en combinación con el aire, diez veces mas que la gasolina, por lo tanto, su manipulación es compleja.


El Amoniaco (NH3) tampoco desprende carbono en su combustión. Su riqueza energética es el doble que la del hidrógeno líquido. Es más fácil de almacenar que el hidrógeno, ya que admite su acumulación a temperatura ambiente y a una presión de solo 10 bar o como alternativa, sin presión pero a -34ºC. Por lo tanto, de todas las opciones comentadas, la del amoniaco desde el punto de vista técnico, es la menos exigente en cuanto a temperatura y presión. Sin embargo, es extremadamente tóxico.


El biodiesel se fabrica a base de aceites vegetales nuevos o usados, de colza, soja, canola o jatrofa.


El Bioetanol se produce por la fermentación alcohólica de azúcares de diversas plantas como la caña de azúcar, la remolacha o los cereales.


Ambos tienen un coste menor que los combustibles fósiles. Son eficientes y contaminan menos que estos. Su manipulación es más segura. En contrapartida, los biocarburantes necesitan grandes superficie y agua para su producción. La cantidad de energía que proporcionan es menor que la de los combustibles fósiles, por lo que se precisa mayor cantidad de materia prima para igualar los niveles energéticos. En contrapartida, las emisiones de óxido de nitrógeno que emiten a la atmósfera se incrementan, debido a los fertilizantes nitrogenados que se emplean en los campos de cultivo.


Mientras, la OMI sigue en su lucha contra el cambio climático para cumplir con los objetivos de desarrollo sostenible. Su estrategia determina la reducción de la intensidad de carbono del transporte marítimo internacional, al menos en un 40 % de aquí hasta 2030 y proseguir con los esfuerzos para alcanzar el 70 % en el 2050, (en comparación con los niveles de 2008). Todo ello en coherencia con los objetivos de temperatura del acuerdo de París.


Esta estrategia validada por los Estados miembros del tratado será revisada en 2023. Así la OMI ha adoptado medidas de eficiencia energética que son jurídicamente vinculantes para el conjunto mundial del sector y de aplicación a nivel global. En 2025, todos los buques de nueva construcción deben ser un 30% más eficientes desde el punto de vista energético, que aquellos construidos en 2014.


A2


En el desarrollo de la fase 3 del índice de eficiencia energética de proyecto de la OMI (EEDI), habrá cambios sustanciales y la propuesta de enmiendas se adelantará a 2022 en vez de a 2025. Eso supone que los próximos encargos de buques, deben ser mucho mas eficientes aún, incluyen además los buques de GNL y los grandes portacontenedores. Por ejemplo, un gran buque portacontenedores de 200.000 TPM deberá tener una tasa de reducción de EEDI del 50%, es decir, debe ser un 50% más eficiente a partir de 2022. Y así en diferentes escalas y en orden decreciente hasta llegar a los buques de 15.000 TPM, que deberán mejorar en un 30% su índice. Son objetivos ambiciosos que obligan a tomar decisiones difíciles por parte de los armadores a corto plazo, pero también consideraciones estratégicas por parte de los recintos portuarios en referencia a los servicios que deben prestar.


Se trabaja asimismo en una fase 4 de desarrollo de directrices EEDI. Entre otras medidas pueden comprender una mayor frecuencia de limpieza de las partes sumergidas del buque y la hélice, sistemas de recuperación de calor residual o incluso la instalación de hélices nuevas, con todo lo que ello supone para el sector de la reparación naval.


A3


El Comité de Protección del Medio Ambiente Marino, (MEPC74), adoptó enmiendas en 2019 para invitar a todos los estados miembros a fomentar la cooperación entre los sectores portuario y del transporte marítimo, para contribuir a reducir las emisiones procedentes de los buques. Esta cooperación se refería a medidas regulatorias, técnicas, operativas y económicas, como la implantación del Cool Ironing en los puertos, fuentes de energía renovable, infraestructuras de apoyo para el suministro de combustibles alternativos, incentivos para buenas prácticas o buques ecológicos, la reducción de la velocidad de los buques o la optimización de las escalas entre otras.


Como conclusión, las resoluciones vinculantes de los altos organismos internacionales y las tendencias de las principales asociaciones marítimas nos marcan los objetivos para los próximos años. La obligatoriedad de adaptación de las flotas a los nuevos combustibles, de manera que contribuyan a reducir la huella de carbono de manera gradual, hasta eliminar dichas emisiones de CO2 y otros compuestos como el azufre por completo.


Existen varias alternativas de combustibles, unas mas desarrolladas que otras, con importantes ventajas e inconvenientes en cada caso. Los armadores disponen de poco tiempo para actualizar sus buques a las nuevas normativas, pero es fundamental la preparación y cooperación con las instalaciones portuarias, para dar respuesta a estas nuevas necesidades de suministro de combustibles o conexión eléctrica a pie de muelle.


No lleguemos tarde al futuro.

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José Rafael Díaz

By José Rafael Díaz Hernández

Engineer specialized in public and private management. Maritime Administration. Port business. Energy transition

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José Mayor   Oneport

Por José Mayor

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