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O desafio da propulsão eléctrica

O desafio da propulsão eléctrica

As soluções e sistemas de propulsão diesel eléctrica, de propulsão híbrida e de propulsão 100% eléctrica pensados especificamente para utilização naval são opções interessantes no âmbito de uma consciencialização ambiental emergente.

A Siemens, por exemplo,  tem já várias referências de sucesso neste âmbito, desenvolvidas um pouco por todo o mundo. A título de exemplo, foi responsável pelo sistema propulsor do primeiro ferry totalmente eléctrico do mundo, o Ampere, de pavilhão norueguês, entregue em 2015 e explorado actualmente pela empresa norueguesa Norled. Trata-se de um navio Ro-Ro e de passageiros, com 79,4 metros de comprimento por 21,4 metros de largura, porte bruto de 199 toneladas e tonelagem bruta de 1598.

Após esta encomenda, a empresa recebeu uma encomenda de outro sistema propulsor totalmente eléctrico para um ferry para transporte de veículos da finlandesa FinFerries, a construir nos estaleiros polacos Crist S.A., para navegar numa rota de 1,6 quilómetros entre Nauvo e Parainen, no arquipélago de Turku, na Finlândia, a partir do Verão de 2017.

Será um navio de cerca de 90 metros de comprimento, por 16 de largura, com uma capacidade máxima para 90 veículos, equipado com um sistema de propulsão eléctrica BlueDrive PlusC, com baterias de iões de lítio, que inclui um sistema de armazenagem de energia, tecnologia de variação de velocidade para as hélices e dispositivos de alarme e monitorização integrados.

O sistema de armazenamento de energia será carregado em cada uma das extremidades do percurso, com uma ligação de terra à rede local. Devido às condições agressivas do inverno finlandês, o navio terá a possibilidade de usar um motor diesel para apoiar as baterias a bordo e que servirão como reforço em situações de navegação no gelo, o que faz dele um navio híbrido.

Mais recentemente, foi noticiado, designadamente, pelo nosso jornal, que a Siemens fornecerá os sistemas de propulsão para dois novos ferries alimentados por baterias eléctricas, igualmente com o sistema BluDrive PlusC, a explorar pela norueguesa Fjord1, no percurso Anda-Lote, de 2,8 quilómetros da E39, uma rota de 1.330 quilómetros ao longo da costa ocidental da Noruega, entre Kiett, na Noruega, e Alborg, na Dinamarca.

Tal como oportunamente referimos, o sistema de armazenamento de energia também é carregado em cada uma das extremidades do percurso, com uma ligação em terra à rede eléctrica local e monitorizado a partir dos navios através de comunicações wi-fi. Segundo a Siemens, estes dois ferries entrarão ao serviço em Janeiro de 2018.

 

Os navios ideais para a propulsão eléctrica  

A propulsão eléctrica é, no plano naval, uma área importante de intervenção da Siemens. Mas conforme nos explicou António Carvalho, responsável pelas soluções marítimas da Siemens em Portugal, “nem todos os navios são adequados para soluções 100 por cento eléctricas; os ferries são bons exemplos para este tipo de sistema porque têm um trajecto sempre definido, com tempos de paragem e percurso conhecidos, o que facilita a engenharia”.

De acordo com António Carvalho, “apesar de existir ainda alguma resistência por parte dos armadores, estes confiam nestes navios e estão dispostos a investir algo mais para terem um retorno relativamente à sociedade”. E acrescenta que “hoje, existe tecnologia para equiparmos um porta-contentores a propulsão eléctrica, e até faz sentido no plano ambiental, mas nesse caso, o custo ainda torna isso pouco exequível”.

Em todo o caso, o mesmo responsável reconhece que a exequibilidade dessa intervenção afere-se pelo perfil do navio, ou seja, pela velocidade e rota a que navega. “E em navios que vêm da China, talvez compense pouco no plano ambiental, porque eles já funcionam com os motores num regime optimizado”. Nesta fase, o elo mais fraco no plano tecnológico são as baterias. “Ocupam muito espaço, pesam muito e têm uma autonomia algo reduzida”, refere António Carvalho.

Outro tipo de navios candidatos à propulsão eléctrica poderiam ser os que cruzam o rio Tejo, “como os cacilheiros ou os rebocadores, e já existem exemplos de rebocadores com sistemas de propulsão diesel eléctrica híbridos,”, refere António Carvalho. Já os navios de apoio às operações offshore são quase todos a diesel eléctrico “porque a capacidade de manobra de um navio diesel eléctrico é enorme”, salienta, adiantando que “a manobrabilidade dos navios eléctricos é uma vantagem técnica”. Adicionalmente, os navios hotel a navegar em águas interiores, como rios também seriam bons pretendentes à propulsão eléctrica híbrida, “até porque além dos benefícios ambientais teriam mais conforto”, refere o responsável da Siemens. Poderia ser até uma solução financeiramente exequível para a operadora turística e interessante em termos de marketing. Os navios da empresa Douro Azul, por exemplo, que operam no Douro Turístico, seriam bons candidatos a uma solução de propulsão eléctrica híbrida.

Por outro lado, os mega iates têm seguido o caminho da propulsão eléctrica.”Há agora um boomdestes navios, e compreende-se, têm menores vibrações, não têm odor a fuel, são mais cómodos, e onde o custo não é um factor decisivo, admito que a solução eléctrica já é uma boa solução”, refere o mesmo responsável.

Enquanto a propulsão eléctrica não se afirmar como solução universal, contudo, António Cavalho considera que a melhor solução está nos navios eléctricos híbridos.

 

Cidades mais verdes a partir do mar

Uma maior utilização de navios de propulsão eléctrica, a par da adopção de outras soluções, podia contribuir para que cidades costeiras, como Lisboa, pudessem transformar-se em metrópoles mais verdes, nas quais os seus habitantes teriam uma melhor qualidade de vida.

A Siemens tem no seu portefólio outras soluções que também contribuem para que as cidades possam alcançar os seus objectivos ambientais, e tornar-se melhores sítios para se viver. O Siharbour, uma solução que permite aos navios atracados estarem ligados às redes eléctricas das cidades em vez de estarem a queimar combustível, é um bom exemplo. Graças a esta solução, já em utilização no porto de Hamburgo, na Alemanha, é possível fornecer energia limpa aos navios; minimizar os custos operacionais e a pegada de carbono destas embarcações e reduzir a poluição sonora e as vibrações nos portos e nos seus arredores.

Embora admita que os navios já estão maioritariamente equipados para serem alimentados a partir de terra, António Carvalho reconhece que nos portos portugueses seria necessário um reforço de potência. Seria inclusivamente mais um ponto de venda de energia elétrica para empresas como a EDP. No entanto, “os armadores ainda consideram mais barato pagar o fuel óleo do que a energia a partir de terra, que seria necessariamente mais cara”, refere o mesmo responsável.

Outra área na qual a multinacional alemã tem vindo a fazer a diferença é a dos sistemas de movimentação de carga para portos marítimos. A nível nacional, as suas soluções para terminais portuários instaladas já contribuíram, desde 2001, para diminuir as emissões de CO2 destas infra-estruturas em 74 mil toneladas e poupar cerca de 8,7 milhões de euros. Através destes projectos foi possível aumentar a capacidade de movimentação de carga, assim como melhorar o desempenho energético das infra-estruturas portuárias portuguesas.

 

Últimos desenvolvimentos no âmbito da propulsão eléctrica

No âmbito da propulsão eléctrica, e de acordo com António Carvalho, no plano naval, “as inovações a que a Siemens se está a dedicar são na área das fuel cells e dos super condutores de alta temperatura”.

Como explica António Carvalho, o mecanismo das fuel cells, ou células de combustível, numa tradução livre, permite “combinar oxigénio e hidrogénio numa reacção química da qual resultam energia eléctrica e água”. Tratando-se de um navio, “se tivermos hidrogénio a bordo e lhe juntarmos oxigénio, produzimos electricidade, graças às fuel cells, e o sub-produto é a água”. E esta energia pode ser usada “para carregar baterias e accionar um motor eléctrico, permitindo ao navio navegar”.

Um dos problemas deste sistema é “o armazenamento do hidrogénio a bordo, que é complexo por razões de segurança”, refere o mesmo responsável. Trata-se de um produto que pode ser carregado no porto, já que o oxigénio existe com abundância na atmosfera. Além disso, é uma solução ainda “bastante cara”, acrescenta António Carvalho. Em todo o caso, “é um sistema que os novos submarinos da marinha portuguesa possuem”, refere.

Os super condutores de alta temperatura são componentes que, a determinada temperatura, têm uma resistência eléctrica muito baixa. “E é essa resistência que produz o aquecimento”, refere o mesmo responsável, adiantando que “com esta tecnologia consegue-se mais energia no mesmo volume”. Trata-se de uma tecnologia que permite reduções significativas de peso e volume, sem perdas eléctricas e com ganhos de eficiência.

Em ambos os casos, a produção energética obtém-se com redução da pegada ecológica face aos padrões actuais, e no caso das fuel cells, “levarão a que o navio não polua nada”, refere António Carvalho.

Fonte: Jornal da Economia do Mar

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