CIMAC 2025: Descarbonização do transporte marítimo

Participantes da conferência no jantar de gala do CIMAC (Foto: CIMAC)

Realizado a cada três anos, o Congresso CIMAC reúne delegados envolvidos no desenvolvimento, produção, implantação e testes de motores de combustão interna usados em uma série de aplicações, incluindo propulsão marítima/de navios, tração ferroviária e geração de energia.

O congresso muda de sede entre os países-membros a cada evento trienal; a última edição foi realizada em Busan, Coreia do Sul, em maio de 2023, após ter sido adiada devido à pandemia de COVID-19. Em 2025, a conferência foi realizada em Zurique, Suíça. Embora os palestrantes tenham apresentado trabalhos sobre uma série de tópicos, incluindo conectividade digital e integração de sistemas, a ênfase predominante foi em tecnologias destinadas a ajudar a descarbonizar os motores utilizados no transporte marítimo.

Metas de emissões da OMI

Apresentada em 1º de janeiro de 2020, a OMI 2020 (Organização Marítima Internacional) estipulou que o teor máximo de enxofre permitido no óleo combustível utilizado na navegação fosse reduzido de 3,5% para 0,5%, a fim de reduzir as emissões de óxido de enxofre (SOx). Essa medida é obrigatória para todos os navios, exceto aqueles que operam em Áreas de Controle de Emissões, onde o teor de enxofre já está limitado a 0,1%.

Parte da Convenção Internacional para a Prevenção da Poluição por Navios (MARPOL), o novo limite deveria resultar em uma redução de 77% nas emissões gerais de SOx, o equivalente a uma redução anual de aproximadamente 8,5 milhões de toneladas métricas de SOx.

Além disso, a OMI introduziu sua Estratégia Revisada de Gases de Efeito Estufa (GEE) em 2023. Ela tem uma série de metas a serem alcançadas nas próximas décadas, incluindo uma redução de 20 a 30% nas emissões de GEE até 2030, uma redução de 70 a 80% até 2040 e atingir emissões líquidas zero de GEE até 2050 (as emissões de GEE não precisam ser zero no ponto de emissão se forem compensadas de alguma forma).

Descarbonização de combustível

Combustíveis diferentes do óleo diesel, em combinação com novas tecnologias de motores, precisarão ser adotados para atingir essa ambiciosa meta de zero emissões líquidas. Hidrogênio e amônia são tipos de combustível que podem contribuir para a melhoria da eficiência do óleo diesel quando usados em um motor bicombustível. Em seu artigo "Descarbonizando sistemas de energia marítima com integração de hidrogênio e amônia", Sadi Tavakoli, da SINTEF Ocean, examinou o potencial de redução de emissões com o uso de um sistema bicombustível.

Com base em 280 dias de dados reais de consumo de combustível coletados de um cargueiro norueguês, a análise utilizando a estrutura de modelagem FEEMS (Fuel Emissions Energy Calculation for Machinery System) mostrou que seria possível reduzir as emissões com a introdução de motores movidos a hidrogênio ou amônia. Observou-se, no entanto, que a aquisição de variantes verdes de qualquer um dos combustíveis era fundamental para alcançar as maiores reduções de emissões de GEE.

Benefícios do metanol

Outro combustível alternativo que oferece o potencial de reduzir as emissões de GEE é o metanol. "Status do Desenvolvimento do Motor de Combustível Duplo com Metanol", apresentado por Yoshinori Kaji, da Daihatsu Diesel MFG, abordou como a empresa está avançando em suas pesquisas com o objetivo de proporcionar o uso eficiente do metanol em um motor de combustão interna.

Injetor de porta de metanol da Heinzmann (Foto: Heinzmann)

Existem dois métodos para introduzir metanol em um motor de combustão interna: injeção direta ou injeção por porta. Embora a injeção por porta tenha a vantagem de uma pressão de injeção mais baixa (cerca de 60 bar), esse método pode, às vezes, resultar em combustão "anormal". Por esse motivo, optou-se pela injeção direta. Como o combustível é introduzido a cerca de 600 bar, ele vaporiza rapidamente, mas esse método também requer uma compressão mais alta do motor e injetores que possam fornecer tanto metanol quanto óleo diesel.

A Daihatsu continua trabalhando no desenvolvimento de seu motor de injeção direta de combustível duplo para aplicações marítimas.

Impacto do óleo do motor

Como mencionado anteriormente, a amônia é um combustível que está sendo investigado por seu potencial de redução de emissões marítimas. Mas, ao contrário do óleo combustível pesado, a amônia tem poucas propriedades lubrificantes, o que significa que o óleo do motor precisa trabalhar mais para reduzir o atrito e manter uma temperatura aceitável do motor.

Recepção de boas-vindas na conferência CIMAC (Foto: CIMAC)

"Lubrificantes que permitem combustíveis alternativos para a descarbonização marítima" foi proposto por Edward Ng, da Gulf Marine, uma empresa que realizou estudos para determinar se combustíveis alternativos, como amônia, podem ter um efeito prejudicial no óleo do motor.

De acordo com as conclusões apresentadas no relatório, embora nem todos os testes de bancada tenham indicado prejuízo no desempenho, alguns demonstraram degradação do desempenho em óleos envelhecidos. Observou-se que os testes de óleos que utilizaram amônia como combustível não revelaram qualquer "comprometimento grave" no desempenho do óleo.

Um link para a lista completa de artigos disponíveis apresentados no 25º Congresso do CIMAC está disponível clicando aqui .