Seleção do motor, regulamentos de emissões e repotenciação; perguntas frequentes de marinheiros

Engine selection, emission regulations and repowering; frequently asked questions from mariners

Há mais de 200, 000 navios que navegam nos rios, mares e oceanos do mundo enquanto você está lendo este artigo. Seja por meio de transporte de carga ou transporte de pessoas, a indústria marítima é um pilar fundamental do nosso mundo moderno.

Com uma forte herança marítima que remonta ao início da empresa em 1919, a Cummins Inc. há muito tempo faz parceria com a indústria marítima em aplicações comerciais, governamentais e recreativas.

Nossas equipes recebem uma ampla gama de perguntas por meio dessas parcerias; e queremos compartilhar perspectivas que podem ajudá-lo a encontrar respostas sobre algumas das perguntas mais frequentes. Também recomendamos que você entre em contato com seu revendedor local se quiser discuti-los ainda mais.

Como selecionar motores para navios e barcos?

  • performance: Descreva as necessidades que você tem do motor. Isso ajudará você a decidir quanta potência seu motor precisa produzir. Pode ser irreal esperar que um motor ofereça a mais alta potência, menor pegada, melhor confiabilidade, preço mais baixo e menos ruído ao mesmo tempo. Mais frequentemente, você precisará fazer trade-offs nesses parâmetros; e delinear suas necessidades pode ajudá-lo a descobrir quais recursos devem ser priorizados.
  • custo total de propriedade (TCO): Avalie os custos além do preço de compra inicial do seu motor e do seu sistema de alimentação elétrica. O consumo de combustível muitas vezes se torna um componente importante do TCO. Verifique se há necessidade de qualquer trabalho ou revisão de meia-idade que possa impactar o TCO. Por fim, considere aprender mais sobre o custo das peças e do serviço necessários para a manutenção de rotina.
  • tempo de atividade ou disponibilidade: Em outras palavras, a duração em que a embarcação está pronta para operar quando isso for importante. Há dois componentes de disponibilidade a serem considerados, um é pró-ativo e o outro é reativo. Na frente pró-ativa, você simplesmente não quer que o seu equipamento falhe com o início; Pergunte sobre o tempo médio entre falhas (MTBF) para seus fornecedores de motores. O aspecto reativo a considerar é a rede de serviço do provedor de motores. Se o seu motor falhar, qual é o tempo médio para corrigi-lo. Idealmente, você está procurando por alta MTBF combinada com uma forte rede de serviço.

Que regulamentação de emissões marítima a minha nave precisa cumprir?

Atender às regulamentações de emissões marítimas é mais complicado do que muitos outros setores; e isso vem de uma equipe de especialistas que trabalham há décadas com parceiros em quase todos os setores e tipos de equipamentos do mundo. A complicação subjacente para essa complexidade é que um navio ou embarcação pode operar em muitas partes do mundo, onde os regulamentos de emissões diferentes estão em vigor.

  • geografia para operar: Comece com onde sua nave estará operando. Há poucas regulamentações importantes que afetam os marinheiros: os regulamentos Tier 3 da Agência de proteção ambiental dos EUA e o Tier 4 da Organização Marítima Internacional IMO III e IMO II. A União Europeia também tem seus regulamentos estágio III e IV, mas as embarcações de navegação interior só afetam. Há também vários requisitos de emissão específicos do porto que mudam com base nos regulamentos locais. Se o seu navio estiver operando em regiões geográficas com regulamentações de emissões diferentes, seu navio precisará cumprir cada um deles, independentemente de onde foi fabricado.
  • comutação entre regulamentos de emissões: Alguns fabricantes de motores oferecem a capacidade de alternar a emissão do motor no meio da viagem; Considere se essa flexibilidade é importante para você. Essa alternância é realizada simplesmente parando a operação de redução catalítica seletiva (SCR).

O que considerar ao repotenciação de um navio ou barco?

A repotenciação de um navio é uma maneira eficaz de prolongar a vida útil de seu equipamento. Tendo em conta por quanto tempo as naves permanecem em operação, muitas experimentam várias repotenciações por meio de seu ciclo de vida. Em breve, compartilharemos nossa tomada detalhada sobre considerações de repotenciação. Enquanto isso, aqui estão os pontos-chave resumidos

  • performance: Avalie se os requisitos de desempenho do seu navio foram alterados. Se a sua nave precisar ser mais rápida ou mais forte para manter a competitividade, você precisará de um motor mais potente.
  • Fit: Verifique as limitações de capacidade de espaço, ruído e peso para o seu motor e sistema de alimentação elétrica. Muitas vezes, essas limitações podem ajudá-lo a restringir suas opções.
  • Emissões : Na maioria das vezes, você pode repotenciação usando um motor que tem um nível de emissão equivalente ou melhor com o motor substituído. Uma exceção comum a isso; Se o seu novo motor fornece energia superior a 10% do motor substituído, você precisa estar em conformidade com os regulamentos de emissões mais recentes.

Depois de aplicado a suas circunstâncias exclusivas, as perspectivas compartilhadas acima ajudarão você a restringir suas opções para lidar com as perguntas que você tem. O próximo passo é ter uma discussão com um parceiro local para você , com uma compreensão mais profunda de suas considerações de negócio e geográficas.

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Aytek Yuksel - Cummins Inc

Aytek Yuksel

Aytek Yuksel é líder em marketing de conteúdo da Cummins Inc., com foco em mercados de sistemas de energia. A aytek ingressou na empresa em 2008. Desde então, ele trabalhou em várias funções de marketing e agora traz os aprendizados de nossos principais mercados, desde os mercados industriais até os residenciais. Aytek vive em Minneapolis, Minnesota, com sua esposa e dois filhos.

Equipe do SuperTruck II atinge 55% de eficiência térmica do freio, que nunca havia sido alcançada

DOE Cummins SuperTruck II

O departamento de energia dos EUA (DoE) reconheceu recentemente a equipe da Cummins SuperTruck II para pesquisa e desenvolvimento pioneiros em tecnologia de motores a diesel de serviço pesado. Essa honra, que foi apresentada à equipe durante a conferência anual de avaliação de mérito do DoE, celebra sua realização de 55% de eficiência térmica de freio (BTE) de um motor equipado com recuperação de calor de resíduos, uma métrica importante no programa SuperTruck II. A conferência foi realizada em 21 de junho.

"Chegar a 55% BTE era sobre a movimentação ideal da agulha em muitas áreas. As interações entre os subsistemas do motor complicaram a definição de como operar cada um desses subsistemas para alcançar o desempenho ideal do motor. Alcançar o objetivo final ocorreu com a cuidadosa seleção de hardware e um mês de otimização dos sistemas de recuperação de calor do motor e de resíduos na célula de teste ", disse Jon Dickson, investigador principal da iniciativa SuperTruck II da Cummins. "Havia muita gente na Cummins que se uniu para fazer isso acontecer, que nunca desistiu mesmo quando estávamos no fio, e estou emocionado em aceitar este prêmio em reconhecimento à sua perseverança."

A Cummins faz parte da iniciativa SuperTruck da DoE desde que começou em 2010 com o objetivo de melhorar a eficiência do frete de caminhão pesado. O BTE quantifica a fração da energia química do combustível que é convertida em trabalho útil pelo sistema do motor e age como uma medida importante da eficiência geral do motor. À medida que o programa SuperTruck II avança, o motor Cummins com 55% de BTE integrará um caminhão da Peterbilt para demonstrar, em última instância, melhoria na eficiência do frete.

"Toda essa invenção não aconteceu somente durante o projeto SuperTruck II-na verdade, muito deste trabalho foi posto em movimento com o SuperTruck I", acrescentou Tim Shipp, líder de desempenho do motor da equipe SuperTruck II da Cummins.

"O desafio do SuperTruck permitiu que esses anos se concentrassem em melhorar a eficiência, e a Cummins não parou de avançar desde então. Tudo o que aprendemos amarra-se tão estreitamente e alcançar 55% de BTE é o culminar de toda essa atividade focada. "

Mais de 200 funcionários da Cummins apoiaram a equipe de SuperTruck do núcleo de 25 inovadores, que se inatou em direção à meta de BTE de 55% com mudanças e melhorias incrementais até que, finalmente, em uma noite fria em Janeiro, eles atingiram seu objetivo.

O Sr. Shipp acrescenta: "quando foi tempo de jogo durante esses últimos meses, a pressão foi para encontrar a tecnologia para nos empurrar para a linha de chegada. Foi aí que a persistência da equipe realmente entrou em jogo, mas também o compromisso da empresa com a inovação. Sem um desejo real de oferecer esse experimento da equipe e da liderança da empresa, nunca teríamos chegado lá. "

Cummins DOE SuperTruck I
A Cummins e a Peterbilt se uniram para o SuperTruck I, retratado aqui, primeiro demonstrando mais de 50% de BTE e analisticamente definindo tecnologias necessárias para atingir 55% de BTE.

Em seu depoimento ao Senado dos Estados Unidos em março deste ano, o vice-presidente da Cummins, Tony Satterthwaite , confirmou o compromisso da empresa com o desenvolvimento das tecnologias do futuro e a importância das parcerias do setor e do governo, como a SuperTruck.

"A indústria de veículos pesados e não rodoviários está passando por mudanças significativas, e a Cummins está liderando o caminho investindo e inovando em um amplo portfólio de energia, incluindo diesel avançado, gás natural, hibridação, energia eletrificada, tecnologia de célula de combustível e combustíveis alternativos – para que nossos clientes possam ter a solução certa para fazer o trabalho", disse Satterthwaite. "No entanto, a indústria trabalhando por si só não nos levará onde precisamos estar em um período de tempo que seja viável. O Governo apoiou a inovação para atender aos nossos desafios ambientais e energéticos globais. "

When the technologies developed under the SuperTruck I initiative hit the market, they are projected to save 7.9 million gallons of diesel fuel per day and reduce CO2 emissions by 33% from the 2009 baseline. O SuperTruck II demonstra uma redução adicional de 50% nas emissões de CO2, dobrando a eficiência.

Daniel Mohr, líder de integração de sistemas para o projeto SuperTruck da Cummins, está animado para continuar aproveitando o sucesso da equipe. "Partimos para atender a alvos agressivos no nível do motor, mas não atendemos a todas as nossas metas simplesmente aumentando a eficiência do motor; Precisamos pensar em investigar o uso de combustíveis de baixo carbono – hidrogênio, gás natural e álcoois. Este é nosso próximo foco. "

A busca da Cummins pela eficiência do motor não termina com 55% de BTE.

"Maior eficiência do motor ainda é viável, e nosso trabalho continuará em direção a esse objetivo", disse Dickson. "Embora estejamos todos entusiasmados em celebrar esta conquista do SuperTruck II, continuaremos a nos esforçar para atender às necessidades de nossos clientes e nosso planeta."

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Os caminhões a gás natural da Califórnia tornaram-se negativos em carbono em 2020

Cummins Renewable Natural Gas - California

Os veículos na Califórnia movidos a gás natural renovável (RNG) removeram mais dióxido de carbono da atmosfera do que eles emitiram pela primeira vez em 2020, um resultado direto da queda contínua na intensidade de carbono do gás natural renovável.

A adoção de RNG em caminhões, ônibus e outros veículos cresceu 25% em todo o estado de 2019 a 2020, e o uso do RNG é até mais de 170% nos últimos cinco anos, de acordo com novos dados do Air Resources Board (CARB) da Califórnia.

Enquanto isso, a intensidade de carbono do gás natural derivada de fontes renováveis continua a cair. O RNG é cada vez mais feito usando metano capturado de resíduos agrícolas, aterros sanitários e estações de tratamento de efluentes. Ao captar os gases que podem ser liberados na atmosfera, o RNG pode até fornecer emissões de carbono abaixo de zero.

92 por cento de todos os combustíveis rodoviários usados em veículos a gás natural na Califórnia no ano passado foram de gás natural renovável.

"Esses dados verificados significam que os caminhões e ônibus da Califórnia deixam uma pegada de carbono zero enquanto praticamente eliminam os critérios de emissões poluentes que contribuem para a asma, doenças cardíacas e baixa qualidade do ar", disse Dan Gage, presidente da NGVAmerica .

Além de suas emissões negativas de gás de efeito estufa (GEE), motores a gás natural de NOx ultrabaixos executam em níveis que são 95 por cento abaixo do padrão de óxido de nitrogênio (NOx) Federal e 98 por cento abaixo do padrão de partículas federais (PM 2,5).

According to NGVAmerica, RNG used as a motor fuel in California in 2020 displaced 1.83 million tons of carbon dioxide equivalent (CO2e). Para colocar esses números em perspectiva, o uso de combustível de motor de Califórnia RNG:

  • lowered greenhouse gas emissions by the equivalent amount generated by driving the average passenger car 4.6 billion miles
  • eliminated CO2 emissions, equal to 205.7 million gallons of gasoline consumed, or the energy use of 220,118 California homes in one year
  • sequestered the amount of carbon captured by 2.24 million acres of U.S. forests in one year 

O sucesso do RNG na Califórnia é parte de uma tendência mais ampla que acontece nos Estados Unidos. De acordo com a coalizão para o gás natural renovável, 53% de todo o combustível de gás natural em estrada usado em 2020 era RNG. A maior disponibilidade em RNG levou grandes frotas nacionais como a UPS e a Amazon a fazer investimentos significativos no número de caminhões movidos a gás natural em sua frota.

Os veículos a gás natural se encaixam perfeitamente nos modelos atuais de transporte, pessoas e mercadorias, porque não exigem mudanças radicais na tecnologia do veículo, infraestrutura de transporte ou redes de suporte.

Cummins Office Building

Cummins Inc.

A Cummins é líder mundial em energia que projeta, fabrica, vende e comercializa motores diesel e de combustível alternativo de 2,8 a 95 litros, grupos geradores elétricos movidos a diesel e alternativos de 2,5 a 3, 500 kW, bem como componentes e tecnologia relacionados. A Cummins atende a seus clientes por meio de sua rede de 600 instalações de distribuidores independentes e de propriedade da empresa e mais de 7, 200 locais de revendedores em mais de 190 países e territórios.

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