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O que é eletrificação portuária e como ela funciona?

O transporte marítimo está a enfrentar um caminho rumo a zero emissões, em que a eletrificação dos portos é um pilar fundamental

A importância do transporte marítimo na nossa vida quotidiana é talvez subestimada pela grande maioria de nós. No entanto, os seres humanos souberam utilizar as grandes autoestradas dos mares e rios em seu benefício desde o início dos tempos, e isso tem sido crucial para o avanço das nossas sociedades. É difícil imaginar o nosso mundo sem as rotas marítimas que permitiram o transporte de matérias-primas essenciais, juntamente com pessoas, de um lado do globo para o outro. Sejam gregos, egípcios, cartagineses, chineses, romanos, portugueses, espanhóis, ingleses, franceses ou uma longa lista de outros, todos e cada um dos grandes impérios contaram com a utilização de navios para o comércio como espinha dorsal; Este foi o impulso da globalização atual. Essa importância para a nossa sociedade — explicada pela alta eficiência desse tipo de transporte — só aumentou hoje; 90% das mercadorias distribuídas mundialmente são distribuídas pelos mares e oceanos. E você pode se perguntar: onde a eletrificação portuária se encaixa nessa equação? Vamos lá.

Os números gigantescos associados ao transporte marítimo — consideremos que, enquanto você lê este artigo, 20.000.000 de contêineres estão sendo transportados por 5.000 navios mercantes navegando em nossos mares — também refletem critérios de impacto ambiental, conforme relatado pela Transport & Environment, que estima que 1 bilhão de toneladas de CO2 (3% do total de emissões mundiais) são emitidas por um setor que aumentará seu impacto em 50% até meados do século se medidas alternativas não forem implementadas. Essas medidas, que incluem a substituição de combustíveis tradicionais por alternativas de energia renovável como o hidrogênio verde, incluem a altamente relevante eletrificação dos portos. E são estes os responsáveis ​​por receber as mercadorias e pessoas que os navios transportam de um lugar para outro.

Por que a eletrificação dos portos é necessária?

Ao contrário do que poderíamos pensar, a atividade de um navio não para quando ele chega ao porto, mas sim aumenta freneticamente para cumprir sua missão e retornar a navegar pelos mares em busca de outra foz onde possa atracar novamente; e assim por diante. Quando um navio atraca, ele precisa manter um sistema de energia para garantir sua operação enquanto o pessoal de bordo descarrega cargas valiosas ou auxilia os passageiros no retorno à terra. Essa energia é gerada por sistemas auxiliares que permitem que essas pequenas cidades flutuantes operem para sua tripulação. No entanto, isso tem um custo significativo em termos de emissões de gases nocivos, como óxido de enxofre, óxido de nitrogênio e pequenas partículas; isso representa um risco para as populações vizinhas às instalações portuárias, além de aumentar a já considerável pegada atmosférica resultante de sua atividade. Transporte e O Meio Ambiente estima o impacto gerado somente pelos cruzeiros de férias em algo equivalente às emissões de 1 bilhão de carros.

Bem, atualmente existe uma ótima alternativa que garante o funcionamento de um setor fundamental para nós e que bane, de uma vez por todas, os problemas causados ​​durante a atracação de navios: a eletrificação dos portos.

A alternativa se baseia em oferecer uma conexão elétrica segura e estável aos navios enquanto eles estão atracados nos portos. É o que se conhece como On-Shore Power Supply (OPS), que permite que esses navios sejam abastecidos com eletricidade do próprio porto sem a necessidade de manter seus motores funcionando para produzi-la; eliminando praticamente todo ruído, vibração e emissões prejudiciais aos centros populacionais mais próximos das instalações portuárias. Esta tecnologia OPS abrange o fornecimento de energia elétrica a navios a partir de terra, tanto em baixa tensão (400 V / 480 V) como em alta tensão (6,6 kV / 11 kV), e resolve o problema de um fornecimento crítico para a atividade portuária.

Assim, até 2030, os portos verdes devem ser uma realidade em todos os países europeus, conforme estabelecido pela regulamentação ambiental da União Europeia e pelos seus compromissos de redução de emissões. Não à toa, a própria UE estima que o volume de mercadorias que os portos europeus movimentarão aumentará 50% em 2030, em comparação com o registado em 2001, quando atingiu 3,7 mil milhões de toneladas; um aumento que, sem uma mudança na operação, aumentará ainda mais a pegada de carbono desse tipo de atividade.

Como funciona um porto verde?

Para que o carregamento elétrico dos navios funcione perfeitamente, é necessária uma infraestrutura que garanta o fornecimento de energia a estes em todos os momentos. Dependendo do tipo de navio, a infraestrutura elétrica existente de um porto não será capaz de suprir suas necessidades; como é o caso de um grande navio de cruzeiro cujo consumo diário pode atingir nada menos que 10 ou 12 MW, em comparação com os 2 a 4 MW que uma balsa exigiria. Para isso, os portos verdes devem ter sua própria subestação elétrica, que será o ponto de entrada para a energia extra necessária para garantir o serviço.

Da subestação, adaptada às necessidades de consumo do próprio porto, a energia elétrica percorrerá uma rede própria que será direcionada a cada um dos pontos de conexão nos cais. Para isso, a energia passa pelo quadro de distribuição de média tensão, que inclui tanto células de média tensão – na configuração necessária para as próprias necessidades da infraestrutura portuária – quanto transformadores para reduzir a tensão da rede para consumo. Uma vez transformada, a energia é tratada por um conversor de frequência para adaptá-la às necessidades da embarcação do cliente e transformada novamente graças a um transformador de média tensão, bem como conduzida à própria embarcação graças ao trabalho de um novo conjunto de células de distribuição; que protegerão os sistemas elétricos em todos os momentos enquanto a embarcação recebe a energia necessária para sua operação. É, já no próprio dock, onde a conexão é feita através de sistemas do tipo plug-in.

https://youtu.be/NNaVZFzOJpo?feature=shared

A Ormazabal como fornecedora de soluções de eletrificação portuária

A execução bem-sucedida de um projeto de eletrificação portuária depende de ter os melhores participantes na rede elétrica. Na Ormazabal dispomos de um portfólio completo de soluções portuárias que abrangem o seguinte:

  • Centro de transformação de tensão e frequência da rede para os requeridos pelas embarcações:
  • Aparelhagem de média tensão (MT) até 40,5 kV
  • Transformadores de potência MT 1 – 15 MVA
  • Transformadores com líquido dielétrico biodegradável natural (transforma.organic):
    • Melhor perda em comparação aos transformadores a seco
    • Melhor proteção contra ambientes salinos (tanque selado, com tratamento anticorrosivo)
    • Líquido dielétrico natural reciclável e reutilizável (alta biodegradabilidade)
    • Zero toxicidade para organismos aquáticos
    • Baixo nível de ruído (eco-design)
    • Proteção contra o campo eletromagnético

    • Maior resistência a vibrações, fatores ambientais e fenômenos transitórios na rede elétrica

  • Conversor de frequência
  • Sistemas de automação e relés de proteção
  • Conexões de cabos de média tensão a jusante e a montante da rede para o sistema conversor e daqui para o ponto de conexão da embarcação
  • Integração de todos os componentes em um gabinete adequado, cuidando dos elementos críticos relacionados à ventilação, ao ambiente salino e à segurança dos operadores em terra e a bordo.

Nosso portfólio de soluções concentra-se em embarcações que exigem mais de 1 MVA e utilizam 60 Hz a bordo, o que pode até exigir conversão de frequência da rede de distribuição local de 50 Hz. Para isso, integramos todos os componentes adequadamente, obtendo uma solução compacta e personalizável de acordo com as necessidades locais: configuração do porto, layout do cais, etc.

Dessa forma, nossos painéis de distribuição de média tensão atendem às normas internacionais projetadas para garantir conexão e desconexão seguras, protegendo pessoas e propriedades de potenciais danos. Além disso, nossos sistemas proprietários de automação e relés de proteção agregam valor às instalações de MT e permitem o monitoramento e o controle remoto.

Com a tecnologia e a experiência de empresas líderes na rede elétrica, como a Ormazabal, a eletrificação dos portos se tornará um dos pilares fundamentais da mudança no modelo de transporte marítimo; conseguindo reduzir as emissões atmosféricas e dando passos firmes em direção à descarbonização da nossa economia.

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