Aplicaciones del aire comprimido en la navegación
Lubricación por aire
La lubricación por aire o Air Lubrication es una tecnología innovadora para mejorar la eficiencia energética en la que se utiliza aire a baja presión para reducir la resistencia por fricción de los barcos, es decir, la resistencia o «adherencia» que se produce por el roce del agua del mar contra el casco durante la navegación. Aunque se trata de una tecnología antigua, se ha perfeccionado en los últimos tiempos para mejorar la eficiencia de los buques y reducir su impacto ambiental. Así, los armadores pueden cumplir mejor incluso las normas internacionales más estrictas.
El aire a baja presión se inyecta por medio de toberas o de las denominadas Air Release Units (ARU), que están colocadas estratégicamente a lo largo del fondo plano de la superficie del casco que está en contacto con el agua. Estas toberas o ARU liberan microburbujas de aire en la capa límite a lo largo del casco, lo que crea un «colchón de aire» amplio y uniforme. El flujo laminar dentro de esta capa límite compuesta por una mezcla de aire y agua reduce considerablemente la resistencia por fricción. Como el roce es menor, se necesita menos empuje —es decir, menos potencia motriz— para superar la resistencia, lo que se traduce en un menor consumo de combustible y en una reducción de las emisiones de CO₂.
Los sistemas actuales de lubricación por aire permiten conseguir un ahorro neto de combustible de hasta el 10 % reduciendo al mismo tiempo la huella de carbono de la embarcación. Además, esta tecnología podría disminuir también las incrustaciones en el casco. Diversos estudios han demostrado asimismo que es capaz de reducir la emisión de ruido bajo el agua (Underwater Radiated Noise, URN), lo que beneficia al medio marino y contribuye a crear un ambiente más silencioso a bordo.
Existen varios métodos de lubricación por aire, aunque el de microburbujas es uno de los más habituales por su capacidad para crear un «colchón de aire» estable y lograr una reducción efectiva de la fricción. Según la aplicación, estos sistemas necesitan aire comprimido o aire a baja presión. Para poder liberar las microburbujas bajo el casco del barco es necesario superar la respectiva presión estática, que oscila entre 0,5 y 2 bar. Sumada a la presión dinámica —que depende de la velocidad del aire y del diámetro y la longitud de los conductos—, se requiere una presión total de entre 1 y 2,5 bar aproximadamente. El tamaño y el diseño del buque también influyen en la demanda real de aire comprimido.
El ahorro efectivo de energía y emisiones que ofrece la lubricación por aire depende por completo de la eficiencia del sistema de aire comprimido utilizado. Si el consumo de energía del sistema de aire comprimido necesario para el funcionamiento del sistema de lubricación por aire (Air Lubrication System, ALS) es demasiado elevado, el ahorro neto puede reducirse drásticamente. Por lo tanto, el ahorro real derivado de la reducción del consumo de combustible y de unas emisiones más bajas debe ser superior a la potencia necesaria para el funcionamiento del sistema de aire comprimido. Un factor clave para esta eficiencia es que el sistema de aire comprimido sea capaz de funcionar con una temperatura de salida baja, lo que indica que durante el proceso de compresión se pierde menos energía en forma de calor. La elección de una tecnología de aire comprimido fiable y energéticamente eficiente con las dimensiones adecuadas para satisfacer las necesidades específicas de aire comprimido del perfil de servicio del ALS, junto con un control y un mantenimiento correctos, influye de manera decisiva en el rendimiento global del sistema. Esto, a su vez, repercute en el ahorro neto que un operador de buques puede conseguir mediante el uso de la lubricación por aire para reducir la resistencia por fricción.
Soluciones de KAESER para la lubricación por aire en el sector de la navegación
Las soplantes de tornillo de KAESER son la solución ideal para las necesidades de aire a baja presión de los sistemas de lubricación por aire. Y, además, son energéticamente eficientes. Estas soplantes ultraeficientes, equipadas con el reconocido PERFIL SIGMA, garantizan el máximo caudal de aire con un consumo mínimo de energía. En comparación con los sistemas de soplantes convencionales, permiten conseguir un ahorro de hasta el 35 %.
Gracias a su diseño inteligente y especialmente compacto, las soplantes de tornillo de KAESER son perfectas para el uso en barcos, donde el espacio suele ser escaso. Son fáciles de instalar y permiten llevar a cabo cómodamente todos los trabajos de mantenimiento desde la parte delantera. Estas soluciones integrales «plug-and-play» están autorizadas y homologadas por las principales sociedades de clasificación naval, lo que avala su durabilidad y fiabilidad en las duras condiciones de alta mar.
FAQs
La presión necesaria depende del calado del buque y del propio sistema de lubricación por aire. Cuanto más sumergido esté el casco en el agua, mayor deberá ser la presión para contrarrestar la presión hidrostática del agua del mar. En última instancia, depende de las necesidades específicas de presión y flujo volumétrico del perfil de servicio concreto del barco.
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- Eficiencia: una soplante de tornillo ineficiente consume una cantidad excesiva de energía, lo que puede echar por tierra el ahorro de combustible del barco. Para lograr la máxima eficiencia, la soplante debe funcionar de la manera más eficiente posible desde el punto de vista energético. Esta es una ventaja fundamental de las soplantes de tornillo de KAESER, que permiten ahorrar hasta un 35 % en comparación con los sistemas de soplantes convencionales. Esta alta eficiencia se consigue gracias a un diseño avanzado con compresión interna que se traduce en una temperatura de salida baja, un factor decisivo para la eficiencia y la vida útil del sistema.
- Fiabilidad: las duras condiciones del entorno marítimo exigen un diseño robusto y duradero, resistente a las vibraciones, a los cambios de temperatura y al agua de mar. Las soplantes de tornillo de KAESER, por ejemplo, están diseñadas específicamente para cumplir estos estrictos requisitos y cuentan con la certificación de todas las sociedades de clasificación naval importantes.
- Viabilidad práctica: puesto que el espacio a bordo es limitado, la soplante debe tener un diseño compacto y ser fácil de instalar y de mantener para minimizar los costosos tiempos de inactividad. Las soplantes de tornillo de KAESER están diseñadas específicamente para satisfacer estos requisitos, lo que las convierte en la solución perfecta para el uso en buques. Además, el servicio KAESER Marine está siempre a su lado con un equipo de técnicos especialistas que estarán a su disposición en cualquier puerto del mundo siempre que lo necesite.
