DNV apoya las innovaciones en el diseño de portadores de CO2

in Noticias de envíos internacionales,Envío: Emisión posible27/06/2022

Se necesitan varios cientos de barcos nuevos en las próximas décadas. Devolver el CO2 al subsuelo de donde provino, principalmente en reservorios del lecho marino, es una solución ambiental óptima. El norte de Europa actualmente lidera el camino con la empresa conjunta Northern Lights que desarrolla la infraestructura desde la captura hasta el almacenamiento. El proyecto Longship, respaldado por el gobierno, que comprende instalaciones de captura en la parte oriental de Noruega, será el primer piloto de extremo a extremo en utilizar esa infraestructura. "Alrededor de 260 millones de toneladas de CO2 se han inyectado y almacenado en la plataforma continental noruega desde mediados de la década de 1990 como parte de los procesos de recuperación mejorada de petróleo (EOR) para maximizar la extracción de petróleo y gas, por lo que ya tenemos mucha experiencia", dice. Erik Mathias Sørhaug, Líder de Desarrollo Comercial, Asesoría Marítima de DNV.

"Necesitamos implementar y escalar rápidamente toda la cadena de valor desde la captura, el almacenamiento y el transporte hasta la descarga y la inyección para que CCS tenga un impacto significativo. Será necesario transportar una gran proporción del volumen total, al menos en las etapas iniciales. por barco, haciendo del transporte marítimo un componente holístico clave", añade. "Prevemos un segmento de barcos completamente nuevo que se desarrolla a raíz de una mayor demanda de transporte de CO2 líquido, con potencialmente varios cientos de barcos entrando en funcionamiento hacia 2050".

Diferentes regímenes de presión pueden aumentar la capacidad de carga de CO2 Pero diferentes aplicaciones CCS y niveles de escala pueden requerir que el CO2 líquido se envíe a diferentes niveles de presión, lo que requiere el desarrollo de soluciones de tanques de baja, media y alta presión. Hoy en día, el CO2 se transporta para uso comercial en el norte de Europa utilizando un puñado de pequeños barcos a media presión. Los barcos Northern Lights planificados también serán de presión media (15 bar a -28 ° C) y podrán transportar GLP si es necesario. La tecnología es bien conocida desde el punto de vista operativo, pero tiene límites en términos de tamaño y materiales del tanque.

Tanto las soluciones de baja como de alta presión pueden aumentar potencialmente la capacidad de carga, pero son tecnologías novedosas que presentan nuevos riesgos y desafíos en el diseño, la construcción y las operaciones de los barcos. Estos incluyen el tamaño del tanque y la disposición óptima, la selección de materiales, la condición del CO2 capturado, el tiempo de retención y la necesidad de volver a licuar, los efectos corrosivos de las impurezas en la carga, consideraciones de seguridad, sistemas de monitoreo confiables y lograr el equilibrio óptimo entre costo y complejidad.

La tecnología de alta presión requiere menos energía "Un enfoque holístico es decisivo para elegir la solución más eficaz. La viabilidad de los costes se reduce a la distancia hasta el lugar de almacenamiento final, la cantidad de CO2 que se transportará (por carga y anualmente) y el concepto de descarga e inyección". dice Sørhaug. Aquí, la industria necesita una imagen más clara para tomar decisiones comerciales acertadas. La tecnología de alta presión (35–45 bar) es una alternativa interesante a las soluciones de baja y media presión cuando se analiza el costo de toda la cadena de valor, ya que la temperatura ambiente (0–10°C) requieren menos energía para enfriar el gas a un nivel criogénico para cargarlo y recalentarlo en el punto de descarga. La flexibilidad y la escalabilidad de los sistemas de contención de carga permiten potencialmente la construcción de transportadores de CO2 muy grandes de hasta 80 000 metros cúbicos o incluso más.

En el concepto de tanque desarrollado por Knutsen, el CO2 se almacena en paquetes de cilindros de presión de pequeño diámetro apilados verticalmente.

KNCC avanza en alta presión A la vanguardia de los desarrollos de alta presión se encuentra Knutsen NYK Carbon Carriers (KNCC). DNV otorgó recientemente a la empresa conjunta entre Knutsen Group y NYK Group una Aprobación en principio para su nuevo concepto de tanque PCO2 que aplica los principios adoptados de la solución portadora de gas natural presurizado (PNG) patentada de Knutsen desarrollada hace 15 años para transportar gas natural comprimido (CNG).

El CO2 se almacena en paquetes de cilindros de presión de pequeño diámetro apilados verticalmente en lugar de en grandes tanques cilíndricos.

El pequeño diámetro mitiga el riesgo de variaciones de presión dentro de los tubos, evita la formación de hielo seco y elimina los efectos de chapoteo del CO2 líquido en condiciones de carga parcial o total. KNCC cree que el concepto dará como resultado un importante ahorro de costos en comparación con las estrategias criogénicas.

Una cadena de valor prometedora: el NYK japonés y el Grupo Knutsen de Noruega han establecido una nueva compañía para el negocio de almacenamiento y transporte marítimo de CO2 licuado

Resolver obstáculos regulatorios para realizar el proyecto. Si bien la baja y media presión se maneja dentro del régimen regulatorio actual, los parámetros para el transporte de CO2 a alta presión van un poco fuera del Código IGC actual, que es la regulación obligatoria para el transporte a granel de todos los gases licuados con presión de vapor superior a 2,8 bar absolutos en 37,8°C. "Cuando comenzamos a considerar el diseño de la embarcación KNCC, pronto quedó claro que la solución era técnicamente factible, pero hubo algunos desafíos para garantizar que fuera permisible bajo el marco regulatorio existente", Johan Petter Tutturen, gerente de desarrollo comercial de transportadores de CO2 en DNV , dice.

Avanzando con estudios técnicos y evaluaciones de riesgos Los transportadores de CO2 a alta presión ahora serán tratados como transportadores de gas según el Código IGC. Tanto las embarcaciones como el equipo se diseñarán, en la mayor medida posible, para cumplir con los requisitos prescriptivos del código y las Reglas DNV enmendadas, Parte 5, Capítulo 7 con la notación de clase "Tanques para CO2". "Consideramos que el sistema de contención KNCC adoptado del diseño del portaaviones PNG de Knutsen tiene una configuración novedosa en el contexto de IGC. Por lo tanto, deberá evaluarse según las disposiciones para sistemas de contención de configuración novedosa", agrega Tutturen.

Los requisitos para el sistema de contención tipo cilindro, tal como se definen en las reglas de la DNV, Parte 5, Capítulo 8, para camiones cisterna de GNC se utilizarán como base para el diseño del KNCC, pero con las modificaciones necesarias para tener en cuenta el transporte de CO2 líquido en lugar de gas natural. "Esto muestra cómo las reglas de larga data de DNV en sectores como el GNC se pueden adaptar para habilitar nuevas tecnologías importantes. El siguiente paso es optimizar el diseño del sistema de contención y del recipiente con estudios técnicos más detallados y evaluaciones de riesgo como parte del proceso de clasificación", dice. Tutturen.

El CEO de KNCC, Anders Lepsøe, aplaude la estrecha cooperación en curso: "CCS tiene un enorme potencial para ayudar a descarbonizar la industria, y estamos orgullosos de liderar innovaciones para aumentar los volúmenes de transporte potenciales. La validación que ofrecen las reglas de DNV y la experiencia de clase mundial de DNV en CO2 transporte han sido muy valiosos a medida que damos los siguientes pasos con el concepto PCO2 en este segmento emergente. Contribuir a alcanzar los objetivos ambientales globales es esencial para nosotros y nuestros propietarios, y nuestro objetivo es convertirnos en una parte integral de la cadena de valor de CCS".

KNCC está listo para comenzar las pruebas de CO2 líquido ambiental en un nuevo laboratorio en Noruega en otoño de 2022, con resultados que demuestran la viabilidad de la tecnología esperada para la segunda mitad de 2023.

DNV ayuda a identificar y probar nuevas soluciones comerciales DNV es el socio ideal para asesorar sobre costos e implicaciones para el envío de CO2, con proyectos en curso y nuevas reglas en desarrollo. Se prevé una flota de tres o cuatro transportadores lanzadera de CO2 de baja presión para el proyecto Stella Maris CCS, donde una unidad de inyección flotante (FIU) dedicada en el Mar del Norte recibirá el CO2, lo calentará hasta alrededor de 150 barg y luego lo inyectará continuamente. en el pozo de inyección.

La baja presión aumenta el diámetro máximo de los tanques de carga, permitiendo transportar alrededor de 6.300 metros cúbicos de CO2 líquido en cada tanque de carga, posibilitando barcos más grandes con una capacidad total de 50.000 m3 en cada carga.

DNV proporciona aportes expertos sobre la definición del concepto para los propietarios del proyecto Altera Infraestructura y Hoegh LNG, incluida la evaluación regulatoria, estudios de impacto ambiental, demanda de energía/análisis de posicionamiento dinámico y AiP del diseño del buque cisterna, la unidad de recolección, almacenamiento y descarga de carbono y la UIF. .

"En términos de logística, colaboramos con todas las partes interesadas a través de nuestra división comercial Energy Systems para identificar soluciones que tengan sentido desde el punto de vista financiero y operativo", dice Sørhaug. Otros servicios clave incluyen la calificación tecnológica de nuevos sistemas de contención de carga, orientación y apoyo en el proceso de licitación para camiones cisterna de CO2, clasificación de buques, apoyo en el diseño de tanques especializados, sistemas de tuberías y refrigeración, y análisis de consecuencias de fugas y dispersión de CO2 utilizando dinámica de fluidos computacional sofisticada. modelado. Fuente: DNV, https://www.dnv.com/expert-story/maritime-impact/DNV-supports-innovations-in-CO2-carrier-design.html?utm_campaign=Gas_411_KNCC_LCO2_AIP&utm_medium=email&utm_source=Eloqua