Eficiencia energética en el barco de pesca

Como es público y notorio, los altos precios alcanzados por el gasoil como consecuencia del estado del mercado internacional del petróleo, están poniendo en una muy difícil situación al sector pesquero. 
 
Hoy, un gran arrastrero, debe dedicar alrededor de un 30% -e incluso más- de sus costes de explotación al capítulo del combustible, una cifra que dobla la necesaria hace no tantos años. La conse­cuencia obvia e inmediata es que las cuentas de resultados de las sociedades armadoras se han resentido gravísimamente.
 
Los nuevos retos a los que ha de enfrentarse el sector pesquero se pueden resumir en tres puntos fundamentales:

  • Reducción o limitación de las capturas.
  • Incremento del precio del combustible.
  • Mayores requerimientos medioambientales.

De entre ellos, son los dos primeros los que se pre­sentan como las principales dificultades para la ren­tabilidad del sector a corto plazo. Hoy es en el consumo de combustible donde se puede actuar en primer lugar.

Son las medidas de ahorro energético que buscan obtener una menor de­manda de energía y un mejor aprovechamiento de la existente, las que se plantean como la mejor alterna­tiva para conseguir una reducción en el consumo y en las emisiones del barco.

Economizador de Combustible VARITEC

Desde hace un tiempo estamos en contacto con el Sr. Gerardo Romero, fabricante de un Economizador de Combustible para Motores Diesel.

En esta ocasión me hizo llegar vía email un informe del Laboratorio de Motores / UTN - Facultad Regional Villa María, Córdoba Argentina realizado sobre un motor Mercedes Benz 1620.

Les copio el informe:

“En la Fecha 12 de Marzo del 2013, se realizó en el Laboratorio de Ensayo de Motores, el análisis de consumo y potencia del Economizador de combustible VARITEC, a nombre del Sr Gerardo Luis Romero, de la localidad de Varillas, Cordoba Argentina.

El análisis consistió en, un primer ensayo sin el economizador en donde se banqueó al motor Mercedes Benz 1620 durante un tiempo de 30 min, a un régimen de 1420 RPM y una carga de 9.5 Kgm. La temperatura del ambiente era de 21ºC y la presión atmosférica de 1032.5 HPa. Se mantuvo el motor trabajando bajo esta carga durante el tiempo descripto anteriormente.

La medición del consumo del combustible se realizó observando un depósito con divisiones iguales, en donde en el primer ensayo denotó un consumo de 42 líneas.

En un segundo ensayo, se colocó el Economizador banqueándolo en las mismas condiciones presentadas en el primer ensayo, mismas RPM, Carga, tiempo de duración del ensayo, temperatura ambiente y presión atmosférica.

Al finalizar el segundo ensayo, se observó una reducción del consumo del combustible,  de 42 líneas que había consumido sin el economizador, pasó a 37 líneas con el Economizador. Logrando así, una reducción del consumo de un 12% aproximadamente (vale aclarar, que estas mediciones se hicieron observando un bidón con escala, lo cual acarrea un cierto error.)

Más allá de la reducción del combustible, presentó un cambio considerable en vibraciones del motor; también del ruido, es decir, bajó la sonoridad en el escape del mismo, así como también partes internas logradas por una mejor combustión.

Demostró un arranque más efectivo, un incremento de 100 RPM finales, una menor emanación de gases haciendo más respirable en el ambiente donde se encuentra el motor. Manifestó al final del ensayo un incremento del torque de 1,2 kgm.-

Vuelvo a aclarar, estas mediciones se realizaron OBSERVANDO el comportamiento del motor, previamente de poner el Economizador y posterior del dispositivo, el cual puede asumirse un cierto margen de error.

Arce Juan Cruz Becario Lab. de Motores / UTN - Facultad Regional Villa María"

Los resultados son esperanzadores como para realizar ensayos en barcos de pesca, comenzando con los motores auxiliares.

Pescanova y el Congelado de pescado a bordo

La historia del buque congelador “Lemos”

La congelación de las capturas a bordo supuso toda una revolución en el mundo de la pesca. El gran salto cualitativo en la comercialización del pescado y en la operatividad de la pesca se produjo con la introducción de la congelación a bordo de los buques.

En junio de 1960 iniciaba sus actividades en Vigo la empresa Pescanova, fundada por José Fernández López con el objetivo de aplicar al mundo de la pesca las nuevas tecnologías del frío industrial.

La primera decisión de la nueva empresa fue encargar la construcción de una serie de seis buques congeladores a Alejandro Barreras, Ingeniero Director de Astilleros y Construcciones (Ascón), que contaba con unas modernas instalaciones en Meira (Moaña).

El primero de esos buques, el Lemos, fue entregado a Pescanova al verano siguiente, en julio de 1961. Con pocos meses de diferencia, salieron de las gradas de Ascón otros tres barcos de la serie: Andrade, Pambre y Doncos.

El barco tenía un registro bruto de 523 toneladas, 52 metros de eslora, capacidad para 250 toneladas de pescado congelado, 950 caballos de potencia propulsora y una dotación de 32 hombres. 

La parte de congelado, disponía de cuatro túneles de congelación rápida por aire frío a la temperatura de -30º, con capacidad de congelación total de 20 toneladas cada 24 horas.
Las bodegas podían almacenar 250 toneladas de pescado a la temperatura de -20º centígrados.

El primer destino del “Lemos”, fue una expedición de carácter casi científico por aguas del sur de Brasil, Uruguay y Argentina.

A principios de diciembre, el buque arribó de regreso a Vigo, con el primer cargamento de merluza austral congelada a bordo, procedente de su expedición por el Atlántico Sur.

Según las anotaciones de a bordo, el "Lemos" pescó en una situación aproximada de 39 grados de latitud Sur y 60 de latitud Oeste, como puede verse en la carta de navegación.  

Por su parte, el Andrade, protagonizó otra de las expediciones y se dirigió a África del Sur, donde también se sabía que había merluza.

Pero no llegó a completar su singladura: a la altura de Namibia la pesca fue tan abundante que completó sus bodegas y emprendió el regreso al puerto vigués.

¿Cómo ahorrar combustible?

El consumo de combustible es el porcentaje más elevado de los costes operativos en buques.

Una solución para poder ahorrar en el consumo de combustible es dotar a la embarcación de una herramienta para poder medir, de forma precisa, el consumo. Y a partir de ahí actuar en la optimización y reducción del consumo.

Una fuente de reducción puede ser, por ejemplo, el disminuir la velocidad de la embarcación.

En la tabla mostrada abajo pueden verse claramente los ahorros conseguidos.

Pero es claro que debemos conocer el consumo para decidir qué velocidad nos es más conveniente en cada momento.

Los armadores pueden optimizar el consumo ajustando la carga del motor hasta conseguir trabajar de la forma más eficiente posible.

Así, pueden considerarse situaciones como poder comparar el nivel de capturas en arrastre con diferentes artes de pesca, y el consumo que ha significado cada caso.

También puede darse el caso en la captura de llegar al banco a máxima velocidad, y por supuesto, a máximo consumo. Un pequeño ajuste en la velocidad puede significar un ahorro importante.

Es decir, existen posibilidades ciertas de ahorrar en el consumo de combustibles. Pero para poder tomar decisiones acertadas en cuanto a ahorro, primero debe realizarse una medición precisa de dicho consumo.

¿Cómo medir de forma precisa el consumo de combustible?

En la medida del consumo de un Motor Diesel se han cometido tradicionalmente errores de diseño que han representado ser un gasto inútil, sin conseguir ningún objetivo de ahorro.

Problemas inherentes a la medida

El esquema típico propuesto para la Medida de Consumo es el que aparece en la ilustración siguiente:

Mediremos el flujo de combustible en la línea de recirculación con un medidor a la entrada y otro a la salida. La diferencia será el consumo.

Pero este esquema “aparentemente fácil”, está sometido a los siguientes problemas a resolver:

Necesidad de una medida muy precisa

Como hemos indicado, se mide el caudal de recirculación con el fin de conseguir, por diferencia, el consumo. Midiendo un caudal alto, el de recirculación puede ser 4 ó 5 veces mayor que el de consumo a carga máxima, debemos determinar un caudal de consumo que puede llegar a ser muy pequeño.

En la tabla se muestra como partiendo de una cierta precisión de un caudalímetro (“para un contador”), se llega a la precisión que tendrá el Sistema (“sistema”).

Y esto en situación de plena carga (“carga completa”) o de ralentí.

El Sistema de Medida de Consumo ofrecido por Iberfluid se basa en los Medidores fabricados por KRAL. Estos medidores tienen una precisión del +- 0,1%, y una relación entre caudal máximo y mínimo de 1 / 100.

Queda claro en los resultados de la tabla anterior que escoger un caudalímetro inadecuado invalidará los resultados (Ejemplo: un contador con +-1% de precisión deriva en errores en la medida de consumo de combustible de entre 3,6% y 20,5% entre carga y ralentí. Es decir, el error de medida puede ser mayor que el ahorro a conseguir,

Necesidad de compensación de temperatura

En caso de no considerar las temperaturas del combustible en la aspiración y en el retorno cometeremos un error grande.

En muchos sistemas veremos que el combustible llega prácticamente a la temperatura del agua del mar, mientras que en el retorno, después de pasar por el motor su temperatura ha subido hasta 30º C o más.

Se da una expansión del volumen del combustible.

En el gráfico siguiente puede verse los cambios en la densidad para un incremento de temperatura de 40º C (por cada 10º C el volumen se expande aproximadamente un 1%).

Necesidad de compensar por los picos de presión en la línea

El efecto de las bombas inyectoras en el colector por donde recircula el combustible, es el de producir unos picos de contrapresión que provocan un flujo a borbotones, o incluso hasta flujo reverso.

Es preciso incorporar en la medida un sistema que detecte esta situación y la compense.

Medir de forma precisa el consumo

El sistema propuesto por IBERFLUID INSTRUMENTS en colaboración con KRAL, está constituido por unos medidores de caudal que junto a la unidad electrónica BEM500 miden con Precisión el Caudal de Consumo, Compensan por Cambios en la Temperatura y pueden incorporar también la compensación por picos de presión.

El resultado en los buques en los que se ha instalado el sistema ha sido un ahorro en el consumo, gracias a una gestión más eficiente en los regímenes de trabajo de los motores y gracias a la medida fiable conseguida con el sistema IBERFLUID-KRAL.

Fuente: IBERFLUID INSTRUMENTS

El Barco de Pesca para el año 2020

Promovido por la Fundación INNOVAMAR, nace en España en el año 2008 el proyecto BAIP 2020 que propone la investigación en tecnologías rupturistas para el diseño, desarrollo, fabricación, implantación de Buques Autómatas Inteligentes Polivalentes para la explotación de la Pesca en el futuro (horizonte 2020).

La iniciativa no pretende construir un navío concreto, sino “imaginar qué buque hará falta en el 2020”, con la máxima eficiencia en el uso racional de la energía a bordo, con el objetivo de obtener hasta un 25% de ahorro energético con respecto a los navíos actuales.

El buque se denomina ECO-BUQUE, por ser respetuoso con el medio ambiente, a través del aprovechamiento de residuos para la generación de energía, la minimización de las emisiones contaminantes y la participación activa en la protección del medio marino; y, por último, un grado máximo de seguridad, confort y salud de la vida en el mar de las tripulaciones.

Los principales problemas del Sector Pesquero a los que este Proyecto busca solución, son los siguientes:

·                La necesidad de disminuir los costes de consumo de combustible y optimizar las maniobras de pesca, con el fin de mejorar la eficiencia de la flota pesquera.

·                La necesidad de renovar la Flota Operativa con buques tecnológicamente desarrollados adaptados a las exigencias del mercado y a las nuevas normativas.

·                La necesidad de incrementar la eficiencia y competitividad de la explotación de los recursos marinos, así como de las empresas productoras.

·                La necesidad de incrementar la eficiencia y competitividad de la industria transformadora y comercializadora.

Todo ello con el fin de favorecer una actividad pesquera sostenible mediante la realización de una pesca responsable y competitiva, que represente un equilibrio entre el mantenimiento de unos recursos pesqueros saludables y la rentabilidad de las empresas pesqueras, sin olvidar la seguridad y confort laboral de las tripulaciones.

El sector de la pesca se enfrenta a grandes retos: la subida del precio del combustible, la escasez y lejanía de los bancos de peces, la falta de mano de obra cualificada, un medio siempre hostil como es el mar y, sobre todo, ser más competitivo.

Conscientes de que la alta competitividad y la reducción de los recursos existentes, los grupos de investigación trabajan en modelos que evalúen las exigencias de los barcos de pesca.

Se debe pensar en procesos de explotación inteligentes e innovadores, más eficientes y sostenibles, actuando sobre la eficiencia energética, los sistemas de pesca, la protección del medio marino y  la seguridad de la tripulación o la sustracción automatizada.

Hoy, los bancos de pesca son cada vez más escasos, difíciles de localizar y se encuentran cada vez más lejos de las costas. Por ello es necesario investigar cómo localizar mejor los bancos, con el objetivo de que el buque del futuro vaya directamente a ellos y extraiga su cuota asignada.

Los objetivos generales fijados para el proyecto son:

1) La investigación en ciencias y tecnologías implicadas en el diseño y construcción de buques eficientes y medioambientalmente responsables y en la protección de los recursos oceánicos, que permitan un salto tecnológico hacia el buque pesquero del futuro.

2) La mejora radical de la eficiencia y competitividad de la flota pesquera, de la industria auxiliar y de la construcción naval.

3) La generación de conocimientos para la creación de nuevos productos, procesos o servicios de interés estratégico en el sector naval y oceánico que dominen los mercados internacionales.

Las principales mejoras que se esperan obtener son:

·       Nuevas metodologías y modelo experimental tecnológico para la optimización de los procesos de mantenimiento y conservación de los buques.

·       Modelos predictivos de fallos del buque en alta mar.

·       Sistema de telemedicina avanzado.

·       Modelos tecnológicos para la optimización de los procesos de autocontrol y de la cadena de suministro de los productos pesqueros.

·       Nuevos sistemas para la detección de bancos de pesca. Sistemas de teledetección y monitorización que permitan reducir el tiempo de búsqueda de cardúmenes con el consiguiente ahorro energético y de operación del buque.

El buque resultante de estas investigaciones consumirá menos, tendrá plazos de producción y entrega más cortos y será respetuoso con el medio ambiente.