Once entidades europeas especializadas en turbomaquinaria, nuevos combustibles y combustión, sistemas de conversión de energía, turbinas de gas, sistemas de rodamientos, recuperación de calor, gemelos digitales, construcción naval y consultoría de proyectos se han unido en el proyecto europeo MARPOWER (acrónimo en inglés de Efficient zero-emissions gas turbine POWER system for MARitime transport o Sistema eficiente de energía con turbina de gas de cero emisiones para el transporte marítimo).
Su objetivo es reemplazar el uso de combustibles fósiles en el sector marítimo, reducir las emisiones y la contaminación marina y, en última instancia, ayudar a combatir la degradación de los océanos y las áreas costeras.
Según el "Informe sobre el Transporte Marítimo 2023”, redactado por la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Comercio y Desarrollo, las emisiones de CO2 del transporte marítimo contribuyen aproximadamente al 3% de las emisiones globales causadas por el ser humano. Se espera que las emisiones de gases de efecto invernadero de este sector sigan aumentando en los próximos años, lo que convierte la reducción de emisiones en una prioridad tanto para las Naciones Unidas como para su agencia especializada, la Organización Marítima Internacional (IMO).
El proyecto MARPOWER tiene como objetivo avanzar en la descarbonización del transporte marítimo mediante el desarrollo de un novedoso sistema flexible de conversión de energía. Este sistema está diseñado para utilizar una amplia gama de combustibles sostenibles (como metano verde, metanol verde, hidrógeno y amoníaco), con poca o ninguna necesidad de modificación del sistema de combustión.
Una prioridad clave para el proyecto es garantizar que el sistema siga siendo técnica y económicamente competitivo, facilitando así su integración en los barcos existentes. "Esto es particularmente importante dada la larga vida útil de los barcos y el proceso, a menudo complejo y costoso, de incorporar nuevas tecnologías", señala Jussi Sopanen, profesor de Ingeniería Mecánica en la Universidad LUT y coordinador de la iniciativa.
El proyecto involucrará el desarrollo de una cámara de combustión de turbina de gas específicamente diseñada para combustibles alternativos, y un sistema de rodamiento magnético activo (AMB por sus siglas en inglés) que soporta una turbina de gas de dos ejes con un ciclo inferior diseñado para maximizar tanto el rendimiento como la eficiencia de la generación y el uso de energía a bordo del barco.
Prototipos y un gemelo digital para mejorar y evaluar la eficiencia energética en los barcos
La integración y validación del rendimiento de todo el sistema se llevará a cabo utilizando un modelo de gemelo digital. Éste creará una réplica virtual del sistema de conversión de energía basado en turbina de gas y sus componentes, y permitirá la simulación y el análisis de los procesos de conversión de energía y el suministro eléctrico en buques de carga y cruceros, tanto para la propulsión eléctrica de barcos como para aplicaciones de cogeneración.
Además, se desarrollarán y probarán prototipos de componentes críticos del sistema, como la cámara de combustión, el sistema de eje de alta presión y el recuperador, para la optimización del diseño del sistema. También se diseñará y construirá una plataforma móvil para replicar los movimientos del barco durante las pruebas del sistema AMB.
Coordinado por la Universidad Politécnica de Lappeenranta (LUT), el proyecto MARPOWER cuenta con un consorcio altamente multidisciplinario, compuesto por 11 entidades de 6 países diferentes: Universidad LUT, Aurelia Turbines y Alfa Laval Aalborg de Finlandia; Politecnico di Milano; Rina Consulting y Rina Services de Italia; Universidad de Vigo y Zabala Innovation de España, el Centro Aeroespacial Alemán (DLR); la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU); y Chantiers de L’Atlantique de Francia.
El proyecto MARPOWER ha sido financiado por la Unión Europea con casi 8 millones de euros y tendrá una duración de 48 meses. El proyecto comenzó en septiembre en la Universidad LUT, en Finlandia, donde el consorcio celebró su reunión inicial para sentar las bases de los primeros meses de trabajo.
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