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Doeksen despliega la recuperación de calor en los catamaranes de Wadden

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La recuperación de calor compacta proporcionará suficiente potencia para maniobrar en el puerto en dos catamaranes de pasajeros a gas

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A finales de este año, la naviera holandesa Doeksen pondrá en servicio dos nuevos catamaranes en el delicado Mar de Wadden, declarado Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO en 2009. Los buques, construidos en Vietnam por Strategic Marine, combinan tecnologías y materiales medioambientales para hacer la operación lo más sostenible posible.

Los buques de 70 m, que navegarán entre Harlingen y las islas de Terschelling y Vlieland a partir de mediados de 2019, transportarán hasta 66 vehículos y unos 600 pasajeros. Un cuerpo de aluminio ligero reduce significativamente el consumo de combustible en comparación con un casco de acero tradicional. Los buques son propulsados exclusivamente por GNL a través de motores de gas puro de MTU.

Incluso más innovador que los motores es el proceso de utilización de la recuperación de calor residual en los buques. El director general de Doeksen, Paul Melles, señala que, por muy respetuoso con el medio ambiente que sea el combustible que se utilice, más del 50% de la energía contenida en el combustible se pierde en forma de calor residual cuando se utilizan motores de combustión interna.

"El uso de calor residual para generar electricidad que puede ser usada a bordo es un paso adelante crucial"

"El calor residual simplemente se evapora en el aire o se vierte en el mar", dice el Sr. Melles. "El uso del calor residual para generar electricidad que se puede utilizar a bordo es un paso adelante crucial. Pero el espacio de instalación a bordo de un barco es estrictamente limitado, por lo que buscábamos una solución que no sólo funcionara, sino que sobre todo fuera compacta"

Doeksen seleccionó un sistema de la empresa muniquesa Orcan Energy, que lleva varios años construyendo soluciones para convertir el calor residual en electricidad para la industria, la movilidad y la generación de energía. Los paquetes de eficiencia de Orcan son del tamaño de una cabina de ducha. Para utilizar el calor contenido en los gases de escape del motor para accionar un generador eléctrico, los catamaranes estaban equipados con dos paquetes de eficiencia, cada uno de los cuales generaba una potencia eléctrica neta de hasta 100 kW.

Los envases se basan en el ciclo orgánico Rankine, en el que un refrigerante es sometido a un ciclo continuo para convertir el calor residual en trabajo mecánico.

El calor residual se extrae de la fuente de calor mediante un intercambiador de calor y se entrega a un paquete de eficiencia mediante un circuito intermedio de agua caliente. El calor se transfiere a través del evaporador al circuito de proceso de circulación de refrigerante. En el evaporador, el refrigerante se suministra en forma de vapor, como vapor sobrecalentado, a la máquina de expansión, girando los tornillos rotativos del expansor. Esta energía de rotación se utiliza a su vez para impulsar un generador que genera electricidad.

Después de la máquina de expansión, el refrigerante gaseoso se licua en el condensador y luego se vuelve a presurizar mediante la bomba de alimentación. El refrigerante ha completado el ciclo y vuelve a entrar en el evaporador para absorber de nuevo el calor residual.

La energía generada se convierte en corriente continua mediante un convertidor de frecuencia para cargar las baterías, que suministran energía eléctrica a los propulsores de proa cuando se maniobra en puerto. De este modo, el sistema de recuperación de calor residual cubre toda la demanda de energía de esta operación intensiva. El resultado es una reducción anual de CO2 de 318 toneladas por cada paquete de eficiencia - un ahorro de 260.000 litros de combustible y 462.600 kWh al año.

Los catamaranes aún no han entrado en servicio, pero Orcan ya está ampliando su cartera de pedidos marítimos. Según el director general Andreas Sichert, la empresa pronto alcanzará los pedidos de 32 instalaciones. Dependiendo del tamaño de la fuente de calor a bordo, Orcan suministra una pila de tres a cinco módulos (300-500 kW). En el caso de los buques de gran potencia (como los buques portacontenedores de mayor tamaño), la empresa podría marinizar su módulo industrial, con un suministro de 400 kW por módulo, lo que daría como resultado el suministro de 1 MW de energía eléctrica a los grandes buques.