Escrito por Agata Maderska, directora de marketing de Seatech Engineering

El sector marítimo es un pilar crucial del comercio mundial, pero también contribuye de manera significativa a las emisiones de gases de efecto invernadero. A medida que se intensifica la urgencia de combatir el cambio climático, el sector naviero se enfrenta a una presión creciente para reducir su huella de carbono. La nueva legislación, especialmente los Sistemas de Comercio de Emisiones (ETS), están impulsando a los armadores a reducir las emisiones de CO2 de los barcos. Se están explorando varias estrategias. Una es utilizar combustibles alternativos con menores emisiones de carbono, como el metanol sintético. La segunda solución son los combustibles de emisión cero: amoníaco e hidrógeno (en forma comprimida o líquida) o incluso combustibles de emisión negativa como el bioGNL a partir de desechos biológicos como el estiércol o el purín. Una solución complementaria es un concepto de sistema de barco innovador capaz de recibir el CO2 capturado a través de la transferencia de barco a barco, almacenarlo a bordo y descargarlo en instalaciones en tierra. Esta prometedora solución está siendo desarrollada actualmente por la oficina de diseño naval polaca Seatech Engineering junto con el Centro de Tecnología de Longitud de Onda  . El Transbordador de Carbono Capturado (CCT) es un concepto de barco diseñado para recibir CO2 licuado de buques equipados con una tecnología de captura de carbono a bordo, para luego almacenarlo y descargarlo en tierra.

Entendiendo el concepto de CCT

El Transbordador de Captura de Carbono combina tecnología avanzada de captura de carbono con logística marítima. El concepto implica un buque costero especializado o una barcaza autopropulsada con propulsión totalmente eléctrica y alta maniobrabilidad diseñada para operaciones rentables de barco a barco (recepción de LCO2) y de barco a tierra (descarga de LCO2). Esta unidad flexible está siendo diseñada para recibir CO2 capturado de múltiples fuentes y diferentes tipos de barcos, como cruceros, portacontenedores, graneleros, buques ro-ro, petroleros, etc. y permanecer inactiva durante el tiempo que sea necesario sin ventilar ninguna carga.

El CO2 transferido se almacenará en sistemas de contención de carga que consisten en tanques de tipo C con capacidad suficiente para recogerlo de varios buques de suministro. Durante esta operación, el LCO2 recibido se mantendrá a presión constante y se gestionará el gas de ebullición recibido. Una vez que el CCT esté completamente cargado, debe dirigirse a la instalación receptora más cercana para su utilización final: almacenamiento permanente de LCO2 en depósitos de petróleo vacíos o conversión posterior en combustibles alternativos sintéticos como, por ejemplo, e-metanol.

Características técnicas clave

Las características técnicas clave del CCT, que van desde el avanzado sistema de manejo de carbono desarrollado por Wavelength hasta el diseño de barco a medida basado en unidades de GNL, en las que Seatech Engineering tiene una amplia experiencia, posicionan a este concepto de barco como una solución vital, que ofrece un enfoque integral para reducir las emisiones y mejorar la eficiencia operativa.

• La alta maniobrabilidad del buque está garantizada por dos propulsores azimutales en popa y uno o dos propulsores de túnel de proa en proa. Opcionalmente, el CCT podría estar equipado con un propulsor retráctil en proa.

• El sistema de control de cruceros diseñado tiene una buena visibilidad de 360 grados desde la posición de mando principal hasta la timonera. El sistema de control de cruceros debe instalarse en áreas sombreadas.

• La transferencia de CO2 entre las instalaciones de captura de carbono a bordo del buque de suministro y el CCT se realizará mediante una conexión de manguera criogénica equipada con todos los dispositivos de seguridad. La transferencia de mangueras se realiza mediante una grúa de manipulación de mangueras o una pluma de transferencia de LCO2 especialmente diseñada ubicada en el centro del barco. Además, se utilizarán mangueras criogénicas y acoplamientos especialmente diseñados, similares a los utilizados para el GNL, para transferir CO2 licuado a fin de evitar la formación de hielo seco causada por la expansión repentina del LCO2.

• La transferencia de CO2 es posible con o sin conexión de retorno de vapor. Si el recipiente de suministro está equipado con una conexión de retorno de vapor, será posible utilizar los compresores de CO2 propios de CCT para empujar el líquido hacia atrás y descargar el tanque del sistema de captura de carbono. En caso de que no haya conexión de retorno de vapor en el recipiente de suministro, será necesario poder descargar el CO2 mediante su propia bomba o sistema PBU.

• El LCO2 se cargará y almacenará en tanques tipo C que operan a baja presión (7-10 barg). En caso de que el buque de suministro almacene CO2 a presión media (12-19 barg), el CCT recibe el CO2 primero en un tanque de cubierta más pequeño preparado para esa presión y lo transfiere gradualmente a tanques de carga dedicados utilizando una unidad de relicuefacción a bordo para despresurizar el gas.

• La temperatura del LCO2 debe ajustarse al volumen del medio almacenado, así como a la masa de los tanques de almacenamiento. La temperatura debe estar comprendida entre -30 0 C y -55 0 C.

• El buque podría estar equipado opcionalmente con un sistema de licuefacción de LCO2 de tipo cascada. La unidad utilizará entonces compresores de carga y un circuito de refrigerante para evitar que el gas de evaporación de CO2 aumente la presión del tanque. Para reducir la evaporación, los tanques de LCO2 se cubrirán con aislamientos térmicos (espuma de PU rociada con revestimiento superior rígido).

• El buque está equipado además con un sistema de transferencia de custodia (CTS) para proporcionar una medición fiscal de los volúmenes recibidos y proporcionar al buque de origen una nota de transferencia certificada por un tercero por la cantidad recibida. El sistema CTS se basa en mediciones del nivel del tanque y del asiento del buque.

• Para descargar LCO2, el CCT debe llevarse a la terminal de CO2 cercana, donde la carga recolectada se descargará mediante bombas de pozo profundo. La descarga de la carga es posible sin retorno de vapor, si es necesario. Siempre se mantendrá una pequeña cantidad de CO2 líquido en el fondo del tanque para mantener los tanques fríos y listos para recibir la siguiente carga.

 

¿Cuales son los beneficios?

El concepto de Transbordador de Carbono Capturado ofrece una gama de beneficios que contribuyen significativamente al proceso de descarbonización de la industria marítima.

Reducción de las emisiones del transporte marítimo

El sector marítimo es responsable de aproximadamente el 3% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero, principalmente por la quema de fueloil pesado. La tecnología CCT diseñada aborda esta cuestión capturando las emisiones de CO2 en la fuente, lo que permite a las compañías navieras reducir significativamente su perfil general de emisiones y cumplir con las regulaciones internacionales. Este enfoque de captura de carbono puede conducir a reducciones sustanciales en las emisiones totales de GEI del sector marítimo.

Apoyando el cumplimiento normativo

La Organización Marítima Internacional (OMI) ha fijado objetivos ambiciosos para reducir a la mitad las emisiones de gases de efecto invernadero para 2050. La tecnología de captura de carbono ofrece una solución viable para las compañías navieras que buscan cumplir con estas exigencias regulatorias. Al implementar la tecnología de captura de carbono, las empresas pueden demostrar su compromiso con la sostenibilidad y mejorar su ventaja competitiva.

Viabilidad económica

El concepto de CCT no sólo contribuye a los objetivos ambientales, sino que también ofrece incentivos económicos. Las compañías navieras que adoptan tecnologías de captura de carbono pueden beneficiarse de posibles créditos regulatorios, reducir las tarifas relacionadas con las emisiones de CO2 y mejorar la imagen de marca como operadores responsables con el medio ambiente.

Facilitar la utilización del carbono

El CO2 capturado se puede reutilizar de diversas maneras, lo que crea nuevas oportunidades económicas. Por ejemplo, se puede utilizar en la producción de combustibles sintéticos, lo que contribuye a una economía circular y reduce la dependencia de los combustibles fósiles. Este enfoque no solo mitiga las emisiones, sino que también allana el camino para aplicaciones innovadoras en diversas industrias.

Economía circular

El uso a gran escala de combustibles sintéticos como el metanol depende en gran medida del acceso a fuentes de CO2 biogénico. Al combinar el uso de combustibles sintéticos con tecnología de captura de carbono y logística, es posible recircular parcialmente el contenido de carbono entre el productor y el consumidor de combustibles sintéticos, reduciendo así la presión sobre las fuentes primarias de CO2 biogénico.

También hay desafíos…

A pesar de su gran potencial, el concepto de CCT se enfrenta a varios desafíos. El principal obstáculo por ahora es la falta de infraestructura de recepción en tierra para el LCO2 capturado a bordo de los barcos. Muchos puertos carecen de las instalaciones necesarias listas para aceptar, almacenar y procesarlo. Esto incluye tanques especializados para el almacenamiento, tuberías para el transporte y plantas de procesamiento para su utilización o secuestro. Esta brecha de infraestructura limita el potencial de la industria marítima para contribuir a los esfuerzos de descarbonización, al tiempo que se dispone de un diseño de CCT listo para usar para la captura de carbono en el mar. Desarrollar la infraestructura necesaria para respaldar esas operaciones, incluidos centros de transbordo e instalaciones de almacenamiento de carbono, requerirá una inversión y un tiempo significativos, pero vale la pena el esfuerzo. Además, se necesita una solución clara para el uso del CO2 capturado. Los combustibles sintéticos que utilizan carbono son un futuro, especialmente cuando se combinan con hidrógeno verde.

El concepto de Transbordador de Captura de Carbono representa una solución con visión de futuro para los desafíos ambientales de la industria marítima. Al integrar la tecnología de captura de carbono en las operaciones de los barcos, las unidades CCT podrían reducir significativamente las emisiones, mejorar la eficiencia operativa y respaldar prácticas económicas sostenibles. A medida que la industria marítima navega por la transición hacia un futuro con bajas emisiones de carbono, el concepto CCT se destaca como un actor clave para facilitar un cambio significativo y lograr los objetivos de descarbonización. Seatech Engineering y Wavelength planean seguir desarrollando este concepto juntos y esperan que los armadores estén dispuestos a asumir el desafío de construir dicha unidad. Y mientras tanto, ya están trabajando en el concepto de una opción multipropósito: una combinación de un buque de abastecimiento de combustible múltiple combinado con una funcionalidad CCT que aborde un espectro de apoyo aún más amplio: recolectar LCO2 y suministrar a los barcos los combustibles necesarios. Creen que la preparación para recibir dióxido de carbono de los barcos que operan en el mar, así como las regulaciones apremiantes y las altas tarifas de emisiones, alentarán a otros actores de la construcción naval a instalar el equipo para la captura de CO2 a bordo de sus barcos.

Nota: Las opiniones, creencias y puntos de vista expresados en este artículo no reflejan necesariamente las opiniones de Offshore-Energy.biz.