Motori marini e DFP - Curiosita'

[Antonello74]

Lavoro come Direttore di Macchina su grandi navi passeggeri, negli ultimi anni, come per il mercato automobilistico anche in campo marino hanno iniziato a prendere in particolare attenzione l'impatto ambientale dei gas di scarico.
Montiamo grossi motori Diesel ( le nuove teconologie punteranno sull'LNG), motori da 16,12 o anche 14 cilindri che bruciano heavy fuel ( ifo 380 ) e che a seconda delle aree dobbiamo "girare" a gasolio per rispettare l'ambiente. Una nave consuma in media dalle 80 alle 100 tonnellate al giorno ( fra porto e navigazione ), in giornate di sola navigazione e propulsione al massimo si puo' arrivare anche a 160 tonnellate.
Le sempre piu' stringenti regole portano a usare sempre piu' il gasolio, e i frequenti cambi da fuel ( che bruciamo a 120 gradi) a gasolio ( che bruciamo a 35 gradi) sono dannosi per i vari componenti ( pompe combustibile in primis ) a causa dello shock termico.
Per ovviare a questo stiamo installando ( ormai tutte le compagnie ) delle torri di lavaggio, vengono pompate enormi quantita' di acqua di mare ( 500 tonnellate ora circa ) nei gas di scarico, attraverso una torre di lavaggio dei gas, la reazione chimica del sale con i gas di scarico del fuel ( ricchi di zolfo) abbatte le emissioni di zolfo. L'acqua che poi diventa altamente acida viene diluita e scaricata nuovamente fuoribordo.
Sapete quale e' il problema maggiore che i produttori di queste torri di lavaggio incontrano ( una ditta italiana )? Il famosissimo particolato......eh gia' anche qui purtroppo! I gas di scarico di una combustione a heavy fuel raggiungono temprature di circa 500 gradi, che non sono abbastanza per azionare la rigenerazione del filtro, hanno provato in laboratorio con delle resistenze prima del filtro per alzare la temperatura dei gas di scarico ma anche qui ci sarebbero difficolta' in quanto le resistenze si sporcherebbero in tempi brevi attraversate dai gas. Altra soluzione sarebbe l'iniezione di chimica che pero' creerebbe una produzione ecessiva di morchia che sarebbe poi difficile da trattare a bordo.......quindi come vedete con il particolato anche in campo marittimo siamo in "alto mare".
Bruciare sempre gasolio sarebbe la soluzione ideale e non richiderebbe la torre di lavaggio ( il gasolio ha una percentuale di zolfo molto inferiore all'heavy fuel), ma i costi sarebbero enormi ( una tonnellata di gasolio costa corca 800 dollari contro i 450/500 dell'heavy fuel)

[vero.ales]

Interessante, ma da curioso ti chiedo se non sarebbe possibile un abbattimento dei valori di azoto mediante sistemi SCR anziché sistemi di lavaggio fumi.
Forse sarebbero troppo costosi?
Per il particolato invece è un bel problema...

[Startaxi]

Lui ha parlato di torri di lavaggio dei gas di scarico come metodo di abbattimento dei valori di zolfo dell’heavy fuel (il gasolio da anni é già a bassissimo tenore di zolfo) e non dei valori di NOx.
Credo che servendosi delle tecnologia BlueTec servirebbero serbatoi di additivo grandi come mezza nave.

[Antonello74]

Quello che dice Startaxi e' esatto, il gasolio ha una percentuale di zolfo dello 0.1%, l'heavy fuel e' fra il 2.2 e il 2.5%, alcune aree accettano il low sulphur heavy fuel ( sotto l'1.2%) ma le nuove legislazioni internatzionali portano tutte verso il gasolio o l'installazione di torri di lavaggio, solo per l'abattimento delle emissioni di zolfo, logico che "lavando" i gas con acqua di mare e non avendo ancora un filtro per il particolato efficiente il particolato finisce parzialmente a mare, non so quanto puo' essere "inquinante", ma se accettato dalle regole internazionali probabilmente va bene.......o forse vale lo stesso discorso per il particolato delle nostre auto che viene solo ridotto di dimensioni dai filtri e che crea infinite polemiche e teorie.
I costi di un SCR e come giustamente detto lo stoccaggio di adblue ( il cui residuo non potrebbe essere scaricato a mare ) non sarebbe una soluzione praticabile a mare

[vero.ales]

I sistemi SCR che intendevo sono semplicemente quelli impiegati nei motori di cogenerazione da circa un decennio con ottimi risultati.
Tuttavia sono motori alimentati a metano, ma anche questi emettono particolato e zolfo.
Ma tali sistemi consentono da anni un buon abbattimento delle emissioni in atmosfera su una tipologia di motori di elevata taglia.
La mia era più che altro una domanda, anche perché il campo di impiego e l'alimentazione è differente.

[Antonello74]

Ma certamente Ales, curiosita' lecita e felice di risponderti, come detto penso che le compagnie non li abbiano presi in considerazione piu' che altro perche' l'utilizzo di una chimica ( l'adblue o simili) oltre a creare un problema dis toccaggio a bordo ( ricordiamoci che e' a base acida ) non protrebbe neanche finire fuoribordo, ( a meno che non inventino una chimica "friendly" per il mare ), quindi bisognerebbe estrarla come sludge ( morrchia ), si e' calcolato che un motore 12 cilindri da 10/12 megawatt di potenza, produce circa 50 kg di fuliggine al giorno, ( senza considerare l'iniezione di chimica ), per 4 o 6 motori + la chimica da iniettare si dovrebbe stoccare un prodotto altamente acido a bordo sino a un porto che possa ritirarlo come rifiuti speciali ( che hanno un altro costo elevato )
L'industria marittima ha purtroppo dei costi e delle limitazioni completamente diverse da terra e tutto diventa piu' difficile.

[Startaxi]

Ho fatto alcune crociere e essendo appassionato di tecnica e meccanica in generale mi è capitato di scambiare 4 chiacchiere con degli ufficiali di macchina che mi hanno spiegato queste cose. :D i costi elevati e le varie problematiche.

[Antonello74]

Ciao Startaxi, e' un mondo molto interessante, ci sono molte implicazioni che nelle stesse installazioni a terra non trovi.....e' quasi un mondo a parte. Soprattutto la parte tecnica copre tutti i campi !
Ti e' mai capitato di vedere un compressore dell'aria condizionata a bordo? O semplicemente la lavanderia.....le cucine ! Tutta la manutenzione ricade sotto il dipartimento di macchina.
La cosa piu' impressionate a livello professionale e' poter stare in piedi dentro la coppa dell'olio e vedere pistoni e camicie da sotto....vedi davvero come e' fatto un motore da una prospettiva completamente diversa

[vero.ales]

Beh tutto chiaro, visto anche i valori che hai detto.

Ebbene sì, il comparto navale deve essere davvero interessante.
Premetto che io ne ho visto solo alcune sfaccettature sui motori ai tempi dell'università...
E dire che fino a 10 anni fa ti facevano ancora fare i calcoli di macchine e sistemi energetici sui turbogas applicati sul navale.
Soluzione uccisa dai costi e dall'inquinamento...
Giusto?
Prendendo ogni anno i traghetti per la Sardegna, ho rotto anche io un po' le scatole a qualche ufficiale alcuni anni fa facendo domande varie e provando a chiedere di vedere qualcosa :mrgreen:
Purtroppo ormai tra antiterrorismo e sicurezza varia è tutto off limit

[Antonello74]

Il turbogas aveva applicazione soprattutto su navi militari.
Nella compagnia dove sono io abbiamo 4 navi con turbine a gas, tipo quelle montate sugli aerei ma che bruciano gasolio, occupano spazi ridottissimi in confronto a una produzione di 25 megawatt, erano state installate sulle navi costruite a inizio 2000 quando il prezzo del gasolio era sceso di parecchio, ora su quelle navi hanno aggiunto un motore diesel per limitare l'uso della turbina a gas ( all'80% del carico consuma circa 6 tonnellate ora di gasolio....immagina i costi ).
Per quanto riguarda le visite nei locali macchina per noi e' piu' un fatto di sicurezza nel senso dei possibili infortuni o incidenti, per il fatto terrorismo comunque ci sono controlli ferrei per chi sale a bordo, ogni crociera viene organizzato un tour per la nave che include il ponte comando, cucine, lavanderia principale, laboratori di stampa, laboratorio fotografico ecc e comprende anche la centrale controllo motori e propulsione, ma non la sala macchina in se stesso.
Con I traghetti tirrenia ho navigato come allievo ufficiale! Bei ricordi......ma quando mi capita di prenderne uno piu' lontano sto dalla macchina e dai macchinisti meglio e' ( anche in vacanza NO )........pensa poi che abitando in una piccola isola comunque anche per un po di shopping, una spesa abbondante o anche una visita in ospedale devo prendere il traghetto

[Startaxi]

Ti e' mai capitato di vedere un compressore dell'aria condizionata a bordo? O semplicemente la lavanderia.....le cucine !

Ciao,si durante una visita guidata della nave ma non era certo quello che più mi interessava che per ovvi motivi non è permesso vedere. :whiteflag:

La cosa piu' impressionate a livello professionale e' poter stare in piedi dentro la coppa dell'olio e vedere pistoni e camicie da sotto....vedi davvero come e' fatto un motore da una prospettiva completamente diversa

.
Credo che tu abbia usato l’aggettivo più appropriato IMPRESSIONANTE.......rispetto ai componenti equivalenti del motore di un’auto che teniamo in mano,questi sono grandi come una stanza.......è quello che avrei voluto vedere io oltre alla plancia di comando.

[vero.ales]

Ecco proprio quello sarebbe bello vedere...
Ma per ragioni di sicurezza è impossibile.
Una volta, su Moby, abbiamo visto la plancia.
Abbiamo attaccato a parlare con un ufficiale quando la maggior parte della gente si era ormai ritirata nelle cabine, e ci ha lasciato dare un occhio veloce

[Startaxi]

Quando è buio deve essere ancora più suggestiva.

[vero.ales]

Sì certo!
Di notte è una bella scena

[Antonello74]

Al buio???.........mmmm......anche no !! Se la sala macchina rimane al buio significa che siamo in black out........solo le luci d'emergenza e un silenzio surreale e inquietante per quell'ambiente, soprattutto se sei in mezzo al mare! Mi e' capitato due volte in 24 anni e non e' piacevole !!