Indústria de Cruzeiros: O gerador de eixo híbrido
O Hybrid Shaft Generator (HSG), “Gerador de Eixo Híbrido”, é um sistema de propulsão naval disponível há muitos anos que visa oferecer vantagens significativas aos navios em que é instalado. De fato, este sistema gera energia elétrica a partir da propulsão dos motores, em vez dos geradores elétricos tradicionais.
As características do HSG oferecem múltiplas vantagens em comparação com um sistema diesel-elétrico normal: otimiza a produção de energia a bordo, reduz o consumo de combustível (até 8% significativamente) e diminui as emissões.
Um sistema semelhante também permite recuperar espaço a bordo. Hoje, a seção de máquinas é composta tanto pelos motores diesel para geração elétrica quanto pelos motores de propulsão. Com o HSG, o motor torna-se único para propulsão e geração. Com a instalação dos azipods, o espaço de máquinas já havia sido reduzido; de fato, esse sistema permite eliminar os eixos de hélice tradicionais. O motor de propulsão está localizado no pod giratório a 360° (que também serve como leme) onde a hélice está instalada.
Shaft Generator System
Atualmente, o mundo dos cruzeiros está dividido em dois, propulsão azimutal (motor diesel+pod) e propulsão tradicional (motor diesel+motor elétrico): conseguirão os fabricantes convencer alguns armadores a dar este passo, pelo menos em navios com uso elétrico mais limitado? O HSG já está no mercado há algum tempo e sua confiabilidade está comprovada, mas até agora os grandes navios de cruzeiro optaram por essas duas soluções mencionadas anteriormente.
Hoje, vários fabricantes têm sistemas HSG em seu portfólio, sendo um deles a Wärtsilä. A empresa finlandesa indicou o segmento de ferries como um dos principais pilares no caminho rumo a operações de navios híbridos e totalmente elétricos. A integração de um sistema gerador híbrido de eixo com armazenamento de energia a bordo em um grande navio RoRo ou RoPax oferece uma carga otimizada para o motor e a oportunidade de gerar energia elétrica a partir do motor principal em vez dos auxiliares. Com reduções significativas no consumo de combustível, requisitos de manutenção e emissões, essa abordagem parece ser uma escolha lógica.
Wartsila Shaft-generator
Os armadores do setor de ferries estão sob pressão para melhorar a eficiência, reduzir os custos operacionais e descarbonizar para se conformar com legislações mais rigorosas sobre emissões. Em comparação com outros tipos de navios, no entanto, os ferries estão particularmente bem posicionados para se beneficiar de sistemas híbridos de geradores de eixo. Aqueles com maior carga hoteleira são os navios de cruzeiro com potências instaladas em grandes navios acima de 60 MW e, portanto, atualmente, preferencialmente gerados por motores diesel que podem ser dual fuel no máximo.
Nos ferries, os motores auxiliares são tradicionalmente usados para alimentar os propulsores necessários para manobras no porto. Eles também são usados para fornecer serviços de hotelaria, ou seja, energia necessária para operar sistemas diferentes da propulsão, como sistemas de ar condicionado, iluminação e refrigeração. Com o HSG, ambas essas necessidades podem ser atendidas apenas pelas baterias que atualmente cobrem usos limitados em relação às necessidades de propulsão. Isso, no entanto, já oferece uma vantagem significativa durante as escalas nos portos e quando se navega em áreas de tráfego lento, onde as emissões e o ruído precisam ser mantidos abaixo dos limites especificados.
Shaft Generator Wartsila
Assim, o HSG contribui significativamente, e em alguns casos até elimina, a necessidade de motores auxiliares e suas emissões. “O armazenamento de energia desacopla a produção de energia do consumo, o que significa que os recursos de produção de energia a bordo podem operar com máxima eficiência, fornecendo energia instantânea conforme necessário e melhorando a redundância, a resposta à carga e a disponibilidade de energia”, afirma Michael Kranz, Diretor Geral do Shaft Generator System da Wärtsilä. “Ao integrar o armazenamento de energia das baterias a bordo, em vez de iniciar os motores auxiliares exclusivamente para carregar as baterias, é muito mais eficiente utilizar um sistema HSG acionado pelo motor principal, fornecendo energia a uma tensão e frequência constantes mesmo que a velocidade do navio ou a velocidade da hélice variem devido às condições do mar”.
A pesquisa no campo dos transportes marítimos está sempre em busca de novas soluções para levar o setor em direção ao objetivo de “carbon neutral” até 2050. Se continuarmos neste ritmo, alcançaremos esse objetivo antes dessa data. Atualmente, o setor mais virtuoso é o de cruzeiros, seguido por ferries e, por fim, navios mercantes. Mesmo a tecnologia HSG, que não é mais tão nova, poderá contribuir. Há apenas um planeta e o setor tem o dever moral de deixar um mar mais limpo para as gerações futuras.
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