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¿Cómo afectará el endurecimiento de la reglamentación de emisiones a las formulaciones de los lubricantes de motores marinos?

Por: Fernando Díaz Pernas, ingeniero técnico industrial, experto en procesos de fabricación por la UPM, y director comercial de Olipes High Quality Lubricants.

Desde el pasado 1 de enero de 2015 los buques comerciales que navegan por las áreas de control de emisiones (ECAs) establecidas en el anexo VI del Convenio Internacional para prevenir la Contaminación generada por los Buques (MARPOL), es decir las zonas del mar Báltico, área del mar del Norte, América del Norte y mar Caribe de Estados Unidos, tienen restringido el uso de fuel-oil a contenidos máximos del 0.1% en azufre con el fin de cumplir con los límites de emisiones Óxidos de Azufre (SOx) a la atmósfera y partículas pesadas, estableciendo el límite del contenido en azufre para los navíos que navegan fuera de estas áreas de control de emisiones del 3.5%.

Si estas restricciones ya están provocando que los armadores realicen continuas combinaciones de combustibles de diferente calidad para alimentar los motores de sus buques (lo que no está exento de riesgos, si no se realiza a la par una correcta selección del lubricante según el tipo de combustible empleado) la situación se complicará todavía más a partir del 01 de enero de 2020*, cuando los límites de azufre se reduzcan del 3.5 al 0.5% en estas zonas de exclusión.

Llegado el momento, el armador tendrá que decidir si cambia a combustibles con bajo contenido en azufre o incluso continua utilizando fuel oil pesado (HFO) con alto contenido en azufre e instala en el buque un purificador de gases de escape para cumplir con los límites de SOx (lo que conlleva una mayor inversión en equipos y un mayor coste de mantenimiento) independientemente de las aguas por las que naveque su buque o, por el contrario, puede optar por utilizar combustibles  de bajo contenido en azufre, gas natural licuado (GNL) o alguno de los nuevos fuel-oil “híbridos” en áreas de control de emisiones (ECAs) y fuel residual con alto contenido en azufre en aguas internacionales.

Los factores clave en la toma de decisiones serán el elevado costo y la escasa disponibilidad de combustible marinos de bajo contenido en azufre, la falta de inversiones en infraestructuras de GNL y las importantes mejoras conseguidas en la tecnología de los purificadores de gases de escape para la reducción de SOx, Óxidos Nitrosos (NOx) y Partículas (PM).

Efectos sobre la formulación de los lubricantes

web ContenedorSi, como parece probable, los armadores deciden continuar con el uso de HFO con purificadores de gases de escape (Scrubbers), necesitarán a su vez lubricantes con alta reserva alcalina (TBN) para garantizar que los ácidos producidos durante la combusticón sean neutralizados por el aceite lubricante de forma efectiva y proteger así al motor de la corrosión; claro que los lubricantes con un alto TBN generan muchas más cenizas, lo que provoca el rayado y el deterioro de las camisas.

Así pues el principal reto para los fabricantes de lubricantes es ofrecer al armador un aceite de motor con una formulación equilibrada que ofrezca un TBN suficiente y estable, para garantizar la protección contra la corrosión, a la vez que mantiene la limpieza del conjunto de pistón para evitar deterioros y desgastes prematuros.

Si los grandes buques de carga y contenedores optan por el uso de dos combustibles, podría surgir la necesidad de emplear diferentes aceites de motor para hacer frente a las condiciones dentro y fuera de las ECA. En alta mar aún serían necesarios aceites con alto TBN (TBN 100 a TBN 140) para utilizar con los HFO y aceites con un TBN menor (TBN 40 o inferior) cuando los barcos cambien de combustible en las ECA, con especial atención a la limpieza y protección necesarias cuando se emplea GNL, ya que el uso continuado de un aceite de alto TBN con estos combustibles podría dar lugar a la formación de residuos en el conjunto de pistón que implicarían desgastes muy elevados del cilindro. En pocas palabras, tendríamos que hacer un cambio del lubricante a bordo cada vez que se cambie de combustible empleado.

La corrosión fría, otro factor clave a tener en cuenta

web Motor BarcoAnte estas limitaciones mediomabientales cada vez más restrictivas y a la apremiante necesidad de reducir los costes de explotación, los armadores se plantean opciones como invertir en nuevos motores con carreras del pistón más largas o modificar los motores existentes para permitir que operen a baja carga (también conocida como navegación lenta).

Aunque estas estrategias reducen el consumo de combustible, también son propensas a sufrir la denominada “corrosión fría”, por la condensación de agua en las zonas más frías de las paredes de los cilindros; agua que reacciona con el anhídrido sulfuroso de los gases de combustión, formando ácido sulfúrico, incrementando con ello el desgaste por corrosión de las camisas de fundición.

Esta corrosión fría se produce incluso cuando se utilizan exclusivamente combustibles bajos en azufre y aunque para prevenir sus efectos la única solución actual es utilizar lubricantes con un elevado TBN, los fabricantes de aditivos como Infineum o de lubricantes como Olipes, están trabajando actualmente en nuevas formas de prevenirla, innovadoras formulaciones con un TBN inferior a 100. Si bien estos avances en las formulaciones de los lubricantes tendrán  que combinarse con regímenes de trabajo de los motores más cerca del punto de diseño óptimo y la instalación de equipos adicionales, tales como supresores del turbocompresor.

A pesar de los avances que se están produciendo en las formulaciones, a día de hoy no existe una solución universal, con un único lubricante para todo tipo de combustibles y condiciones de operación, siendo la opción más inteligente y que recomendamos desde Olipes, emparejar a cada tipo de combustible el lubricante más adecuado.

Aunque es probable que los fabricantes de primeros equipos (OEM) opten por recomendar lubricantes de motor adecuados para el combustible más problemático (HFO de alto contenido en azufre), no debemos descartar la opción de que en un futuro realicen este emparejamiento lubricante-combustible en sus recomendaciones.

*La fecha de implantación prevista para el 01 de enero de 2020 podría demorarse hasta 2025 según la decisión que se tome en la próxima revisión de la reglamentación en 2018 y el principal factor a tener en cuenta para poner en marcha esta demora será la disponibilidad en el mercado de combustible, de GNL y de lubricantes adaptados y la efectividad  de los purificadores de gases.

Fuentes consultadas: www.imo.org / www.dupont.com / www.dieselnet.com / www.boe.es / www3.epa.gov / www.infineuminsight.com

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Equipo editorial de ProfesionalesHoy

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