sábado, 14 de abril de 2018

Uma rápida reflexão sobre as novas metas de redução de emissões propostas na mais recente reunião da Organização Marítima Internacional

Após 10 dias de reunião, esse mês os 173 países-membros e 3 associados da Organização Marítima Internacional (IMO - International Maritime Organization) definiu metas para redução de emissões de carbono do transporte marítimo até 2050 para um valor 50% abaixo do observado em 2008, quando registrou-se um recorde histórico de emissões no transporte comercial marítimo. O tratado, que vale para todo o transporte de cargas e passageiros com peso superior a 5000 toneladas, exclui apenas embarcações militares. Alinhada também às metas estabelecidas pelo Acordo de Paris em 2015, prevê a eliminação das emissões provenientes do uso de combustíveis fósseis até o fim do século, abrindo espaço não só para algumas tecnologias hoje pouco exploradas mas também para os biocombustíveis.

Embora a proposta inicialmente apresentada fosse zerar as emissões até 2050, países como o Brasil e Argentina, Panamá, Índia e até a Arábia Saudita propuseram um prazo maior para adequação. É de se esperar que os países subdesenvolvidos/em desenvolvimento como é exatamente o caso brasileiro, e outros que dependem da exportação de commodities energéticas a exemplo da Arábia Saudita, não tenham o mesmo domínio tecnológico sobre algumas fontes de energia alternativas tratadas como "limpas", bem como uma aplicabilidade das mesmas para fins de mobilidade que se observa na Europa com relação à eletricidade. Naturalmente, convém levar em consideração outros aspectos como a severidade do ambiente marinho e o impacto sobre a durabilidade de certos equipamentos quando expostos à névoa salina por exemplo, e o impacto que uma densidade energética limitada de alguns tipos de bateria possa acarretar sobre a capacidade de carga paga, além de uma eventual ineficiência de alguns métodos de geração de energia elétrica que seriam mais adequados a aplicações estacionárias em terra firme.

Dentre as motorizações normalmente usadas em navios modernos, se destacam os motores do ciclo Diesel 2-tempos e as turbinas a gás, cada qual com seus respectivos desafios no tocante à eficiência térmica e adaptabilidade a combustíveis alternativos. Nesse sentido, cabe destacar os motores com pistões opostos cujos principais desenvolvimentos são muito antigos mas que ainda hoje são muito usados em embarcações militares americanas, inclusive servindo como unidade de força alternativa em submarinos nucleares. Um exemplo destacado desse tipo de motor é o Fairbanks-Morse Model 38 8-1/8 que, além de se manter numa posição de liderança em aplicações militares, no uso civil chegou a ser adaptado com sucesso para funcionar com gás natural junto ao óleo diesel convencional ou aos outros óleos combustíveis pesados aplicáveis. Naturalmente, o eventual uso de combustíveis gasosos em embarcações ainda é um tema controverso, embora navios de transporte de gás natural liquefeito não deixem de consumir uma parte do produto que seria perdida por evaporação e ventilada por meio de respiros diretamente na atmosfera. Caberia ainda valer-se de uma integração com outras possíveis fontes de energia como o biogás/biometano, que em navios de cruzeiro poderia ser extraído das águas servidas antes que sejam lançadas ao mar, o que viria a reduzir o risco de contaminações por espécies de microorganismos estranhos a determinadas áreas pelos mares e oceanos afora.

A bem da verdade, por mais que os motores Diesel 2-tempos de um modo geral sejam considerados obsoletos na maioria das aplicações, estão encontrando um ressurgimento em diversos segmentos, até mesmo na aviação leve, devido à relação potência/peso mais elevada. No caso específico dos motores com pistões opostos, a menor área para perda de energia por irradiação de calor proporciona notáveis ganhos na eficiência geral, não apenas em comparação aos outros Diesel 2-tempos mas também aos Diesel 4-tempos que até tem algum uso mesmo em grandes navios. Embora a emissão de material particulado tenha sido historicamente mais crítica nos Diesel 2-tempos por uma combinação entre a qualidade inferior dos combustíveis disponíveis e o processo de combustão mais rápido que às vezes não possibilitava uma queima mais completa, novos desenvolvimentos no tocante ao gerenciamento dos motores e outros aperfeiçoamentos nos fluxos de escapamento e preenchimento dos cilindros com ar fresco (scavenging) tendem a diminuir tal problema, principalmente caso venham a estar integrados ao uso de combustíveis mais limpos e eventualmente destacando-se os renováveis. Como nos grandes navios é habitual o uso de um óleo combustível pesado que requer aquecimento para se manter numa viscosidade adequada, já não seria um grande empecilho recorrer por exemplo aos óleos vegetais brutos ou mesmo a sebo de origem animal como combustíveis alternativos.

No âmbito das turbinas a gás, que apesar do nome funcionam também com combustíveis líquidos, há uma vantagem no tocante à recuperação de energia por vapor que pode se tornar um suprimento de força motriz para geradores de eletricidade a bordo, de certa forma compensando a eficiência térmica inferior à de motores convencionais a pistão, ou mesmo suprindo com o calor necessário para aquecer previamente um óleo combustível pesado. Porém, nesse caso seria necessário usar um combustível mais leve para a partida, o que não deixa de guardar certa semelhança com os carros antigos movidos exclusivamente a etanol e os primeiros "flex" que ainda traziam um tanquinho auxiliar para partida a frio. De qualquer modo, além do tamanho, outra possível vantagem das turbinas a gás para uso em grandes embarcações seria uma relativa simplicidade. Cabe salientar que, além do(s) compressor(es) e da(s) turbina(s) poderem guardar alguma semelhança com os que se usam num turbocompressor, as câmaras de combustão numa turbina a gás não tem peças móveis, portanto apesar da exposição das mesmas e da(s) turbina(s) a altas temperaturas acabou-se favorecendo a impressão de que a manutenção não seria tão complexa mesmo nas turbinas a gás com compressor axial que são mais comuns hoje em comparação às que ainda recorriam a compressores centrífugos (mais parecidos com o de um turbo comum).

É natural que se busque por uma solução para a questão das emissões provenientes do transporte marítimo, que representam 2% do total de carbono lançado na atmosfera e equivaleriam a uma hipotética 6ª posição caso toda a frota mundial de navios correspondesse às emissões de um único país. No entanto, é evidente que a navegação constitui uma grande força para a economia mundial e que há uma grande dependência do intercâmbio comercial por esse modal de transporte em função do custo menor em comparação ao frete por via aérea. Portanto, ao invés de tentar implementar medidas um tanto mirabolantes e que dificilmente se tornariam economicamente viáveis para reduzir a atual dependência pelo serviço de armadores estrangeiros por parte dos países com uma marinha mercante sucateada, vale mais a pena considerar alternativas adequadas ao atual cenário tecnológico dos sistemas de propulsão naval.

4 comentários:

  1. Eu sou a favor de economizar combustível e por tabela reduzir a poluição, mas tenho minhas dúvidas que uma mudança nesse sentido seja tão fácil de se colocar em prática nos navios grandes.

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  2. No es de todo imposible bajar las emisiones en los navios mercantes, pero tampoco es facil.

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  3. Será que isso se aplicaria também a barcos de pesca?

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Nem sempre é viável manter as relações de marcha originais após converter um veículo para Diesel, em função dos regimes de rotação diferenciados. Portanto, uma alteração das relações de diferencial ou até a substituição do câmbio podem ser essenciais para manter um desempenho adequado a todas as condições de uso e a economia de combustível.

It's not always viable to retain the stock gear ratios after converting a vehicle to Diesel power, due to different revving patterns. Therefore, some differential ratio or even an entire transmission swap might eventually be essential to enjoy a suitable performance in all driving conditions and the fuel savings.

Mais informação sobre relações de marcha / more info about gear ratios
http://dzulnutz.blogspot.com/2016/03/relacao-de-marcha-refletindo-sobre.html