Los buques de carga podrían ser más ecológicos con alas eólicas.

El sector marítimo se encuentra en un punto en el que tanto el cuidado del planeta como el funcionamiento eficiente son importantes. Alas de viento®Un nuevo sistema de propulsión asistida por viento, que transforma la forma en que los buques aprovechan la energía eólica natural, podría mejorar el rendimiento de los buques de carga. Esta tecnología única de vela rígida de tres elementos fue desarrollada con la colaboración de BAR Technologies en el Reino Unido. Permite ahorrar mucho combustible y reduce considerablemente las emisiones de carbono. Esta tecnología ofrece a las compañías navieras una forma eficaz de reducir las emisiones de carbono sin afectar su rentabilidad ni el desempeño de sus operaciones, gracias a la combinación de inteligencia aerodinámica con sistemas de control automático.

Comprender la tecnología WindWings® y sus beneficios

¿Qué hace que WindWings® sea revolucionario?

WindWings® impulsa la propulsión de los buques mediante el viento. Sus diseños de ala fija emplean conceptos aerodinámicos sofisticados, similares a los de las alas de los aviones, a diferencia de la tecnología de las velas. El diseño de tres elementos optimiza la generación de empuje en todas las condiciones de navegación, ajustando automáticamente la curvatura y el ángulo de ataque según la velocidad del viento. Los profesionales de compras deben verificar el rendimiento prometido por esta nueva tecnología. Esto se realiza mediante la certificación DNV y las pruebas independientes de Wolfson Unit y Lloyd's Register.

Estas velas rígidas están fabricadas con acero naval y compuestos de fibra de vidrio E de calidad industrial, lo que les confiere gran resistencia en mares agitados. Los sistemas cuentan con envergaduras de 20 m, 24 m y 37.5 m. Se utilizan en buques cisterna para productos químicos y graneleros Newcastlemax. Los motores consumen menos combustible y trabajan menos, ya que cada instalación genera 2.5 veces más sustentación que una vela de ala simple.

Beneficios ambientales y económicos cuantificables

Las navieras se enfrentan a una presión creciente para cumplir con las directrices de la Organización Marítima Internacional, en particular con las normas del Indicador de Intensidad de Carbono. El transporte asistido por viento aborda estos problemas. Según las circunstancias de la ruta, el modelo de 37.5 m ahorra hasta un 30 % de combustible en operaciones marítimas reales. Esto proporciona a cada ala 1.6 toneladas de combustible al día. Esto reduce instantáneamente las emisiones diarias de CO2 por instalación de ala en 5.12 toneladas.

También es económicamente viable. Mientras los precios del combustible para buques sigan siendo inciertos y los sistemas globales de fijación de precios del carbono se expandan, el retorno de la inversión será más rápido. Las regulaciones están reduciendo el período de recuperación de la inversión de tres a cinco años para la mayoría de los proyectos. Los buques tanque LR2 y los buques graneleros industriales que operan en rutas comerciales con vientos constantes tienen los gastos operativos más bajos. Esto hace que esta tecnología sea atractiva para la modernización de flotas.

En un mercado cada vez más sostenible, estos Alas de viento® Estos dispositivos permiten ahorrar dinero de inmediato y mejoran la calificación CII de un buque, lo que preserva el valor de los activos y las opciones de fletamento. El movimiento portuario sin emisiones ayuda a los operadores de transbordadores y buques costeros a gestionar los problemas de calidad del aire local que afectan a las licencias de operación en regiones ecológicamente sensibles.

Integración perfecta con las operaciones de flota existentes.

Una de las mayores preocupaciones de los responsables de compras es la interrupción de las operaciones durante la modernización o instalación de nuevos edificios. El diseño se centra en minimizar las interrupciones en los procesos de transporte de carga. En los buques graneleros, las alas se ubican entre las bodegas de carga, facilitando la apertura de las escotillas y el manejo de los equipos de carga. El innovador sistema de inclinación permite que toda la estructura se coloque en posición horizontal, lo que protege las grúas, las pinzas y demás maquinaria de cubierta.

Los buques graneleros que utilizan esta tecnología de energía eólica han atracado en más de 20 puertos importantes del mundo sin ningún problema, demostrando su eficacia en la práctica. El sistema de control automático supervisa constantemente la integridad y seguridad de la estructura, por lo que el equipo no tiene que intervenir demasiado durante las operaciones normales. Los procedimientos de mantenimiento son similares a los utilizados para operar grúas de cubierta. De esta manera, se aprovechan las habilidades del equipo actual en lugar de requerir costosos programas de capacitación especializada.

Por qué WindWings® supera a los sistemas de propulsión tradicionales asistidos por viento.

Limitaciones de las tecnologías de vela convencionales

Los sistemas de velas blandas tradicionales son interesantes en principio, pero difíciles de manejar; por lo tanto, los buques comerciales rara vez los utilizan. Algunos de ellos requieren aparejos complejos, mucha superficie de cubierta, modificaciones manuales y el barco no funciona correctamente cuando cambia la dirección del viento. La automatización es más sencilla con los rotores Flettner y otros diseños de velas circulares, pero generan menos potencia por metro cuadrado de superficie vélica, lo que los hace menos eficientes.

Los métodos tradicionales presentan dificultades en entornos de control de flotas. No permiten monitorizar su rendimiento en tiempo real ni encontrar la ruta óptima según las condiciones meteorológicas, ya que no se pueden conectar a sistemas de guiado digital. El desgaste de la tela, el desgaste de los motores en los sistemas de ajuste y la corrosión, que requiere reparaciones frecuentes, dificultan el mantenimiento.

Automatización inteligente y optimización en tiempo real

La robótica inteligente impulsa la propulsión de alas rígidas, un avance tecnológico revolucionario. Un software especializado monitoriza continuamente el rumbo del buque, el ángulo y la velocidad del viento, así como las condiciones del mar, para determinar la orientación y la curvatura ideales de las alas. Este dispositivo de orientación autónomo se adapta de inmediato a las condiciones cambiantes para maximizar el empuje sin necesidad de intervención del operador.

Este sistema es único porque enruta el clima para Alas de viento® Embarcaciones con propulsión a favor del viento. La interfaz web permite a usuarios terrestres y marítimos diseñar rutas de navegación óptimas según el viento. Las empresas navieras pueden aprovechar esta ayuda a la propulsión WindWings® sin modificar sus procesos, utilizando soluciones de flujo de trabajo automatizadas que se integran con sus sistemas de planificación de viajes existentes.

Disponer de datos en tiempo real sobre el éxito del impulso proporciona transparencia a los compradores. La tecnología monitoriza el ahorro de combustible en cada etapa del proceso para respaldar las decisiones de inversión y generar proyecciones financieras precisas. Con esta estrategia basada en datos, la asistencia eólica se convierte en un beneficio cuantificable.

Beneficios en cuanto a durabilidad y costo del ciclo de vida.

Los componentes hidráulicos y de control de grado marino garantizan la fiabilidad del sistema a largo plazo. Su diseño robusto resiste condiciones climáticas extremas, mientras que los procesos de plegado automático reducen el perfil del ala en vientos adversos. Este sistema está diseñado para durar 25 años sin necesidad de reemplazar piezas esenciales, a diferencia de los sistemas de velas flexibles que requieren el reemplazo frecuente de materiales y aparejos.

El cambio de buques ofrece a los estrategas de flota opciones estratégicas adicionales. Las unidades de energía eólica pueden trasladarse a buques más nuevos a medida que envejecen. Esto prolonga la amortización y protege las inversiones de capital. Esta flexibilidad reduce significativamente los costos totales de propiedad en comparación con los sistemas de propulsión integrados, que pierden valor cuando los buques se dan de baja o se venden.

Adquisición e implementación: Cómo obtener e instalar WindWings® para buques de carga

Canales de abastecimiento y términos comerciales

CM Energy, proveedor de soluciones energéticas marítimas basadas en tecnología, cotiza en la Bolsa de Valores de Hong Kong. CM Energy cuenta con amplia experiencia en energía de hidrógeno y propulsión eléctrica. Su servicio integral de soporte durante toda la vida útil del producto incluye la entrega de equipos, la supervisión de la instalación, la asistencia para la configuración y planes de mantenimiento a largo plazo.

Cuando los responsables de compras interactúan directamente con los productores que comprenden las complejas exigencias técnicas y comerciales de los usuarios marítimos, los resultados son mejores. Los acuerdos de adquisición a gran escala permiten la renovación de la flota, y los planes de financiación permiten ajustar los costes de capital al ahorro de combustible. La asistencia técnica de DNV, Bureau Veritas, Lloyd's Register y la Sociedad de Clasificación de China ayuda a los astilleros y a las empresas de diseño a obtener la certificación de clase para los nuevos buques.

Las empresas de transporte marítimo comercial utilizan análisis de compatibilidad para evaluar las exigencias estructurales, la integración del sistema eléctrico y las estimaciones del impacto en el negocio, específicas para cada buque y ruta comercial, al considerar opciones de modernización. La ingeniería temprana reduce el riesgo de compra y facilita la elaboración de presupuestos antes de realizar los pedidos.

Metodología y cronograma de instalación

Una técnica organizada de cinco pasos facilita la implementación. El estudio de compatibilidad determina la viabilidad de la propuesta y si el buque objetivo requiere mejoras estructurales. Las pruebas de aceptación en fábrica garantizan la funcionalidad del sistema antes del envío. Esto reduce el riesgo inicial y acelera la finalización de las pruebas en el mar.

La construcción in situ reduce el tiempo de espera en el astillero, y las piezas modulares son fáciles de ensamblar. La coordinación de la entrega de productos garantiza que las piezas lleguen a tiempo para cumplir con los planes de construcción. Esto evita problemas de almacenamiento y la inmovilización del capital circulante. No hay tiempo de inactividad para la instalación de la energía eólica, ya que normalmente se realiza durante el periodo de dique seco.

Los socios de servicio certificados instalan y prueban la compatibilidad del equipo con los sistemas eléctricos, hidráulicos y de navegación del buque. El sistema de control y seguridad de las alas se somete a pruebas exhaustivas, incluidas simulaciones de emergencia para garantizar reacciones automáticas de puesta en bandera y la anulación manual.

Marco integral de soporte posventa

Un mantenimiento eficaz y la asistencia técnica son esenciales para un funcionamiento a largo plazo. La red de servicio mundial de CM Energy, consolidada a lo largo de décadas de suministro de grúas de cubierta y sistemas de elevación al sector de equipos marítimos en más de 350 ubicaciones, puede brindar asistencia técnica en cualquier momento. El seguimiento mediante IoT permite diagnosticar y programar el mantenimiento de forma remota, así como obtener sugerencias de rendimiento basadas en datos operativos.

La garantía cubre los componentes estructurales y los sistemas de control, y se pueden personalizar paquetes de servicio específicos para el uso del buque. Los centros de distribución regionales reducen el riesgo de inactividad al proporcionar piezas de repuesto. Los operadores se preocupan porque las fallas en los equipos perjudican los contratos de fletamento. Los programas de reparación regulares coinciden con los planes de dique seco del buque, lo que previene problemas menores.

Se imparten conocimientos básicos de habilidades y resolución de problemas a los operarios, mientras que equipos experimentados diagnostican y reemplazan los componentes. Este modelo de soporte escalonado permite que los equipos mantengan su autonomía, pero que obtengan ayuda profesional cuando la necesiten.

Aplicaciones en el mundo real y experiencias de los clientes

Rendimiento verificado en flotas activas

Los principales buques graneleros de línea comercial han recopilado muchos datos sobre la viabilidad de la propulsión asistida por viento. Los buques que utilizan Alas de viento® La tecnología de alas rígidas consume menos combustible. El ahorro de combustible depende de la ruta, la temporada y las operaciones. Los sistemas de monitoreo aprobados por DNV brindan a los compradores la seguridad de que obtendrán los ahorros que ofrece WindWings®.

Los resultados son especialmente impresionantes para los buques cisterna de productos químicos en rutas con mucho viento. Las operaciones con estos buques requieren maniobras complejas, pero el sistema automático mantiene la forma ideal de las alas independientemente de la velocidad o la dirección. Los operadores afirman que el sistema funciona a la perfección con el puente de mando y requiere poca intervención de la tripulación durante los viajes habituales.

Los transbordadores y las embarcaciones costeras utilizan esta tecnología, no solo los buques de alta mar. Con los viajes repetidos, las ventajas de eficiencia en rutas cortas se acumulan, y la capacidad de maniobrar sin emitir beneficia al medio ambiente en mares costeros con severas restricciones de calidad del aire. Los armadores que deben decidir si modernizar sus flotas y desean destacar como referentes en sostenibilidad, aprecian el rápido retorno de la inversión.

Certificaciones industriales y liderazgo ambiental

Las aprobaciones de DNV, Bureau Veritas y Lloyd's Register otorgan autoridad técnica para la cobertura de seguros y la aceptación de contratos de fletamento. Estas certificaciones demuestran que los sistemas cumplen con estrictos criterios de seguridad, estabilidad estructural y fiabilidad operativa, desarrollados a lo largo de muchos años de ingeniería naval.

Cumplir con los objetivos de descarbonización de la Organización Marítima Internacional convertirá a quienes adopten estas medidas tempranamente en referentes del sector marítimo. El sistema ayuda directamente a los buques a cumplir con los requisitos del Índice de Eficiencia Energética de Buques Existentes y del Indicador de Intensidad de Carbono, lo que les permite mantenerse en el mercado a medida que las leyes se vuelven más estrictas. Esta estrategia proactiva de sostenibilidad mejora la imagen de la empresa, cumple con los objetivos de informes ESG y atrae a fletadores con responsabilidad ambiental.

Las empresas navieras pueden mejorar su desempeño asociándose con proveedores de tecnología. Compartir datos operativos optimiza la previsión meteorológica, la optimización de rutas y los sistemas de última generación. Quienes adoptan las nuevas tecnologías con anticipación suelen beneficiarse de ellas, y la industria reduce su huella de carbono gracias a esta colaboración.

Conclusión

Tecnología de propulsión de ala rígida como Alas de viento® Resulta muy útil para los buques de carga que están adoptando métodos de trabajo más respetuosos con el medio ambiente. Se justifica plenamente su viabilidad comercial cuando se combinan importantes ahorros de combustible, reducciones verificables de emisiones y una fácil integración con las operaciones de la flota actual. Esto cumple tanto con los objetivos medioambientales como con los estándares de rendimiento financiero. Con años de uso fiable en el servicio comercial, la certificación completa de reconocidas sociedades de clasificación y el respaldo de proveedores de equipos marinos de renombre como CM Energy, tecnologías como WindWings® ya no son solo una idea; ahora son herramientas prácticas para las compañías navieras que desean reducir su huella de carbono. Al considerar los planes de flota a largo plazo, los profesionales de compras deben pensar en cómo las soluciones de energía eólica, como WindWings®, se integran en los esfuerzos más amplios para ser más respetuosos con el medio ambiente y cumplir con las normas que darán forma al futuro del sector.

Preguntas Frecuentes

1. ¿Qué ahorro de combustible pueden esperar los operadores de forma realista?

El ahorro de combustible depende en gran medida del viaje, la época del año, los patrones de viento y el uso de la embarcación. Los registros de rendimiento muestran reducciones de entre el 10 % y el 30 %, registrándose las mayores reducciones en las zonas con vientos alisios constantes. En condiciones favorables, el diseño de ala de 37.5 m permite ahorrar aproximadamente 1.6 toneladas por ala al día. Para elaborar modelos financieros realistas, los responsables de compras deben solicitar estimaciones de rendimiento específicas para cada ruta, basadas en datos meteorológicos históricos de sus tendencias de navegación.

2. ¿Son estos sistemas compatibles con todos los tipos de buques de carga?

Este sistema funciona muy bien en graneleros, buques cisterna y buques Ro-Ro. Debido a su tamaño, su funcionamiento y las rutas comerciales que siguen, los buques cisterna para productos químicos, los graneleros Newcastlemax y los buques cisterna LR2 son ideales para estos usos. Un análisis de compatibilidad determina el espacio disponible en cubierta, la capacidad de carga de la estructura y el espacio necesario para las actividades portuarias. Los buques de alta mar pueden aprovechar mejor la energía eólica que aquellos que navegan por espacios muy reducidos o que operan principalmente en mares cerrados con escasos recursos eólicos.

3. ¿Qué nivel de mantenimiento requieren estos sistemas?

El mantenimiento de estos equipos es similar al de las grúas de cubierta y los equipos hidráulicos de manipulación de mercancías. Los planes de mantenimiento regulares para buques incluyen revisiones rutinarias, por lo que no se requieren intervalos especiales de dique seco. Su vida útil de diseño de 25 años implica que las piezas no necesitan ser reemplazadas con frecuencia, y los materiales de grado marino no se oxidan en el mar. Los paquetes de servicio a largo plazo de proveedores autorizados como CM Energy ofrecen estructuras de costos de mantenimiento estables que facilitan la planificación del ciclo de vida y reducen el riesgo operativo.

Colabora con CM Energy para obtener soluciones avanzadas de propulsión marina.

CM Energy está lista para ayudarle a reducir la huella de carbono de su flota con una gama completa de opciones de transporte asistido por energía eólica. Como empresa reconocida Alas de viento® Como proveedor con una trayectoria de éxito en sistemas de energía marina, ofrecemos asistencia integral desde el estudio de compatibilidad inicial hasta la instalación, puesta en marcha y mantenimiento continuo. Nuestro equipo de expertos cuenta con décadas de experiencia ayudando a compañías navieras de todo el mundo a encontrar nuevas formas de utilizar sus herramientas, por lo que comprenden a la perfección lo que necesitan para gestionar sus negocios.

Ya sea que opere buques químicos, graneleros o un astillero de nueva construcción que busque planes combinados de propulsión ecológica, nuestros expertos pueden ayudarle de una manera que se ajuste a sus necesidades. Puede enviar un correo electrónico a nuestro equipo a info.cn@cm-energy.com Para obtener especificaciones técnicas completas, estimaciones de rendimiento para cada ruta y propuestas comerciales, la marca TSC, que forma parte de la flota de CM Energy, demuestra nuestro compromiso con la innovación tecnológica que mejora las operaciones y el medio ambiente de forma tangible. Los principales gestores ya están realizando cambios en sus flotas para hacerlas más sostenibles.

Referencias

1. Organización Marítima Internacional, "Cuarto estudio de la OMI sobre GEI: Reducción de las emisiones de GEI de los buques", Comité de Protección del Medio Marino, 2021.

2. Smith, TWP, et al., "Propulsión de buques asistida por el viento: Adaptación de la tecnología a las operaciones", Journal of Marine Engineering & Technology, Vol. 19, 2020.

3. DNV Maritime, "Evaluación de combustibles y tecnologías alternativas seleccionadas", Documento de posición sobre la transición energética marítima, 2022.

4. Lloyd's Register y UMAS, "Buques de cero emisiones: vías de transición", Informe de investigación sobre la descarbonización marítima, 2021.

5. Rehmatulla, N. y Smith, T., "Barreras para un transporte marítimo energéticamente eficiente y con bajas emisiones de carbono", Ocean Engineering, Vol. 110, Parte B, 2015.

6. Traut, M., et al., "Contribución de la potencia propulsora de una cometa y un rotor Flettner en rutas marítimas seleccionadas", Applied Energy, vol. 113, 2014.