Los combustibles marinos en la era baja en azufre.

El mercado mundial de combustibles marinos está avanzando hacia una gran agitación, ya que la industria se prepara para entrar en la próxima fase de la era baja en azufre. Desde el 1 de enero de 2020, entrarán en vigor las nuevas regulaciones de la Organización Marítima Internacional (OMI), diseñadas para reducir la cantidad de azufre que los buques liberan a la atmósfera. Para comprender el impacto que este cambio tendrá en la industria, echemos un vistazo a los combustibles que se utilizan actualmente, la combinación de productos de combustible que probablemente surja en los próximos años y cómo la amplia gama de posibilidades de combustible desafiará a los operadores.

Navegar lejos de las emisiones de azufre

Es común describir las nuevas regulaciones de la OMI como el comienzo de la era baja en azufre, pero de hecho, después de 2020 será la era de la industria con menos azufre.

El azufre es un elemento natural que está presente en todos los combustibles fósiles. Es esencial para la vida, pero su presencia en la atmósfera como óxidos de azufre (SOx) puede, en altas concentraciones, causar muchos problemas graves para la salud y el medio ambiente.

Hasta ahora, la industria naviera ha sido uno de los mayores emisores de SOx: en 2007, por ejemplo, los barcos emitieron 15 millones de toneladas de SOx, aproximadamente entre el 5% y el 8% de las emisiones globales. Pero esto va a cambiar rápidamente.

La OMI comenzó a regular el impacto ambiental del transporte marítimo con MARPOL 73/78 (el Convenio Internacional para prevenir la contaminación por los Buques, 1973, modificado por el Protocolo de 1978).

Luego, en 2005, entró en vigor el Anexo VI de la convención, que limita por primera vez los niveles de óxido de azufre (SOx) y óxido de nitrógeno (NOx) en las emisiones de los buques. En términos de SOx, el primer límite global establecido fue del 4,50 % masa/masa (m/m) de azufre en aceite de combustible. Además, el Anexo VI también estableció Áreas de control de emisiones (ECA), un pequeño número de zonas limitadas alrededor de varios centros de población importantes, donde el límite de azufre se estableció mucho más bajo.

En 2012, el límite global se redujo a 3,50 % m/m. Luego, en 2015, el límite de la zona ECA se redujo al 0,10 %. En 2020, el límite de la zona ECA se mantiene, pero el límite global se reduce a 0,50 %.

A pesar de algunas preocupaciones sobre el hecho que tanto las industrias navieras como las de refinado necesitan más tiempo para prepararse para el cambio, la OMI ha confirmado recientemente que el límite del 0,50 % no se retrasará, y que todos los barcos deberán cumplirlo desde el 1 de enero de 2020 o enfrentarse a sanciones severas , incluido el hecho de ser declarados no aptos para navegar.

Los combustibles de la era baja en azufre

Si bien los cambios de aproximadamente la última década ya han afectado la variedad de combustibles disponibles en todo el mundo, la mayoría de la flota todavía funciona con fueloil pesado.

Pero las nuevas reglas, que reducen el contenido actual de azufre en un 85 %, generarán cambios más significativos que los que la industria nunca haya visto. Los operadores sin una comprensión actualizada de los parámetros de combustible y los requisitos de manejo asociados corren el riesgo de mayores costes y problemas.

En una reciente sesión informativa de Lloyd's List, los ponentes señalaron que aunque no hay un enfoque coordinado de las refinadoras, está claro que la industria se encamina hacia un futuro de múltiples combustibles.

Si vamos más allá, podemos esperar que los combustibles posteriores a 2020 se dividan en cinco categorías principales:

  • Fueloil de muy bajo contenido en azufre (ULSFO), máx. 0,10 %
  • Fueloil con muy bajo contenido en azufre (VLSFO), máx. 0,50 %
  • Fueloil pesado, máx. 3,50 %
  • GNL (gas natural licuado)
  • Otros

ULSFO 0,10 % S

Se seguirá utilizando una gama de nuevos combustibles que se introdujeron en el mercado para cumplir con los requisitos de la ECA del 0,10 %. Estos tipos de combustibles son en su mayoría destilados limpios. Sin embargo, también podrían ser híbridos (gasóleo mezclado con aceite residual). En general, estos combustibles funcionan bien con las configuraciones estándar del motor, aunque pueden requerir cambios operativos. Por ejemplo, los destilados tienen niveles de viscosidad relativamente bajos, lo que significa que necesitan una gestión cuidadosa. Además, algunos de los nuevos híbridos utilizan productos que no se utilizan tradicionalmente en aplicaciones marinas, lo que introduce incertidumbre acerca de la estabilidad, la compatibilidad y la contaminación. Debido a la demanda potencialmente alta de estos combustibles, el sector marítimo puede competir con otras industrias, y estos combustibles serán una opción costosa.

VLSFO 0,50 % S

Las refinerías siempre tendrán la necesidad de usar proactivamente sus residuos. Es posible mezclar productos residuales adecuados con destilados bajos en azufre para crear combustibles compatibles de buena calidad. Estas mezclas pueden contener hasta un 40 % de residuos, pero aún así deben mantenerse por debajo del límite de azufre del 0,50 %. Sin embargo, presentan un alto riesgo de inestabilidad y pueden ser hipersensibles a la mezcla con otros combustibles a bordo.

Fueloil pesado (HFO) con depuradores

Aunque las regulaciones de la OMI se expresan en términos de niveles de azufre en el combustible, los buques se consideran conformes si tienen tecnología de reducción ajustada para "depurar" el azufre de sus gases de escape. Los depuradores que ya están en funcionamiento han demostrado ser capaces de manejar altos niveles de azufre en el combustible. Permiten a los operadores continuar utilizando los combustibles residuales baratos y abundantes que ya conocen bien. Aunque no es adecuado para todos los barcos, esta será una opción atractiva para muchos.

GNL

El contenido de azufre del GNL está muy por debajo del límite reglamentario, y sus propiedades de combustión limpia lo convierten en una opción atractiva. Sin embargo, en la práctica, el coste de reacondicionamiento, fabricación, transporte y almacenamiento (tanto en tierra como a bordo) lo descarta como una opción viable para la mayoría de los operadores. El GNL es principalmente metano, un potente gas de efecto invernadero, por lo que las fugas son una preocupación medioambiental importante. Y la combustión de GNL todavía libera más dióxido de carbono de lo que mucha gente cree. Actualmente, solo hay alrededor de 200 barcos con GNL en funcionamiento o pedidos. Este número crecerá constantemente en nuevas versiones, y ExxonMobil estima que el 12 % del combustible utilizado en 2040 será gas. En otras palabras, el GNL puede convertirse en el combustible principal del futuro, pero ese futuro sigue estando a décadas de distancia.

Otros

Una gama de otros tipos de combustibles también ha comenzado a entrar en la mezcla. Estos incluyen los biocombustibles, también conocidos como FAME (éter metílico de ácidos grasos), combustibles extraídos de residuos plásticos, metanol y otros tipos nuevos que aún no están en el mercado. Algunos de estos combustibles exhiben propiedades que son problemáticas para el uso marino, como un alto riesgo de crecimiento microbiano. Sin embargo, el biodiesel no contiene azufre y tiene una lubricidad relativamente alta. Estos tipos de combustibles siguen siendo demasiado caros para ser una opción atractiva por sí mismos, pero pueden ser útiles para mezclarlos con otros combustibles para reducir el contenido de azufre.

El reto de la industria naviera

En el traslado a la era del 0,50 %, no hay una transición suave, como se indicó anteriormente; se requerirá un estricto cumplimiento desde el primer día. En ese sentido, el mayor desafío inicial no será tanto en el mar, sino en la cadena de suministro, donde tendrán que limpiarse y estar preparadas las barcazas de suministro de combustible, y los depósitos llenos de combustible compatible.

Sin embargo, para los armadores, no se espera que la disponibilidad de combustibles con bajo contenido de azufre sea el mayor problema. Su verdadero dolor de cabeza será anticipar los diferentes tipos de combustibles disponibles y comprender cómo usarlos, individualmente y en combinación con otros combustibles. Como explica Tim Wilson, especialista en combustible de Lloyd’s Register:

El armador debe darse cuenta del riesgo si no se preparan de una manera en que su gestión de combustible esté claramente definida para tener en cuenta la tremenda diversidad y la variedad de formulaciones de combustibles a las que se enfrentarán de un depósito de combustible a otro. Podrían correr grandes riesgos operativos a bordo del barco.

Inestabilidad

Un combustible se considera estable si tiende a conservar sus propiedades materiales a lo largo del tiempo. Los combustibles inestables sufren cambios químicos a corto plazo que pueden causar problemas operativos graves.

En los destilados inestables, los hidrocarburos insaturados se oxidan, produciendo resinas, gomas y barnices.

En los combustibles residuales inestables, los asfaltenos y otras moléculas de hidrocarburos aromáticos, polares tienden a agruparse y forman lodos gruesos en los depósitos de almacenamiento. Estos lodos son pegajosos y altamente viscosos.

Un barco que usa combustibles inestables puede sufrir filtros, separadores y tuberías obstruidos. Si sus bombas de combustible se sobrecargan, puede haber problemas con la ignición y la combustión y un riesgo de daño permanente en los pistones, anillos de pistón y camisas de cilindros. Los casos extremos pueden incluso detener los motores principales y auxiliares, presentando un grave peligro para la nave y su tripulación.

Incompatibilidad

A pesar de que dos o más combustibles pueden ser estables por derecho propio, al mezclarlos se puede producir una mezcla inestable. Esto se denomina incompatibilidad.

Por ejemplo, la mezcla de HFO y VLSFO puede crear un aceite inestable. Del mismo modo, los ULSFO pueden tener problemas de compatibilidad con HFO, VLSFO e incluso con otros ULSFO. Como el 2020 trae al mercado una variedad de combustibles más amplia que nunca, podemos esperar que la incompatibilidad se convierta en un problema más generalizado y complejo para la industria.

La importancia de probar los combustibles y limpiar los depósitos

Los problemas de estabilidad y compatibilidad que hemos estado experimentando desde la creación de zonas ECA pueden extenderse más a partir de 2020, ya que los proveedores crean mezclas para agotar las existencias del depósito, o porque los barcos adquieren nuevos combustibles en tanques con combustibles remanentes.

La prueba de estabilidad de los nuevos combustibles es absolutamente esencial. Con este fin, ISO WG6 (ISO 8217) y CIMAC WG7 están trabajando actualmente en métodos para comprender mejor los problemas de estabilidad y compatibilidad. La cooperación entre las refinerías y los laboratorios de pruebas también puede ayudar a garantizar que los nuevos productos se comprendan bien.

Además, los operadores deben asegurarse de que los distintos combustibles estén separados a bordo y que sus depósitos y líneas de tratamiento de combustible estén diseñados para funcionar de manera independiente a fin de mitigar los riesgos de obstrucciones. Si la mezcla de combustible es inevitable, primero deben realizarse pruebas de compatibilidad. Es posible realizar pruebas simples a bordo, pero realizar pruebas de laboratorio en profundidad pueden proporcionar mayores niveles de seguridad.

Como práctica recomendada, los depósitos deben limpiarse regularmente para reducir la posibilidad de que se formen lodos en el mar. Del mismo modo, las tripulaciones deberán estar particularmente atentas a los signos de incompatibilidad al cambiar de un combustible a otro.

Otras consideraciones

La nueva mezcla de combustibles marinos aumentará la complejidad en otros aspectos del manejo y acondicionamiento del combustible. Brevemente, algunos de los otros desafíos serán:

  • Temperatura: diferentes combustibles tendrán diferentes viscosidades y puntos de inflamación. Por lo tanto, las temperaturas de funcionamiento se deben administrar con cuidado para asegurar un flujo de combustible constante sin causar un choque térmico en las bombas y otros equipos y para evitar el riesgo de incendio.
  • Lubricidad: las tripulaciones deberán conocer el grado de lubricación que proporciona cada combustible y realizar los ajustes necesarios para proteger sus motores.
  • Polvo catalítico: la eliminación del azufre del combustible requiere catalizadores, que dejan partículas pequeñas y duras que pueden dañar los motores y otros equipos si no se separan efectivamente del combustible. Además, los combustibles con bajo contenido de azufre pueden tener niveles más altos de polvo catalítico.
  • Contaminación del agua: algunos tipos de combustibles atraen el agua más que otros, lo que puede reducir el ahorro de combustible y corroer los motores y otros componentes si no se eliminan de manera efectiva.
  • Contaminación microbiana: los biocombustibles, en particular, pueden ser propensos a la proliferación de microbios, lo que puede causar obstrucciones y corrosión.

Mantenerse a la vanguardia de la curva del conocimiento.

Debido a que la industria marina cambiará mucho y muy rápidamente, y debido a que muchos aspectos de la situación del combustible posterior a 2020 siguen siendo inciertos, es vital seguir comprometidos, especialmente durante la transición a la nueva era.

El conocimiento y la sensibilización serán las claves del éxito, por lo que todos los interesados deben compartir sus conocimientos, buscar opiniones de expertos y ser parte de la conversación. El sitio de la línea de combustible de Alfa Laval y otros sitios emergentes buscan informar y enfocar el diálogo. Trabajar juntos como una industria, desde armadores y operadores, astilleros, aseguradores, refinadores, equipos y fabricantes de motores, y proveedores, ofrece la mejor oportunidad para navegar de manera segura en las aguas inexploradas del futuro.

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