MAN Energy Solutions desarrolla un proyecto para reducir las emisiones de metano en motores de cuatro tiempos
Denominado 'IMOKAT II' y desarrollado en la sede de MAN Energy Solutions en Augsburgo, Alemania, el proyecto de investigación se encuentra actualmente en fase de pruebas en las instalaciones de la compañía en Frederikshavn, Dinamarca.
Financiado por el Ministerio Federal Alemán de Economía y Acción Climática, el nuevo proyecto investigará la experiencia operativa de un catalizador de oxidación de metano pre-turbo, con el objetivo final de lograr una reducción del 70% en las emisiones de metano al 100% de carga.
Mientras que el proyecto predecesor, ‘IMOKAT I’, investigó diferentes materiales catalíticos y descubrió un material resistente al azufre sin metales preciosos que facilitaba una alta conversión de metano, ‘IMOKAT II’ es un prototipo y demostrador tecnológico. En este contexto, actualmente se está investigando el potencial del material en un motor de prueba, con el objetivo principal de diseñar una solución de catalizador que pueda aplicarse a un motor de escala completa para reducir las emisiones de metano en campo. Las pruebas a bordo de un barco están programadas para el primer trimestre de 2024.
“Parte del proyecto implicó estudiar diferentes enfoques para la reducción de metano. Los intentos anteriores de utilizar catalizadores con metales preciosos redundaron en que los elementos del catalizador se volvieran significativamente caros. Además, uno tiene que usar mucho de ese material o instalar tecnología adicional para protegerlo. ‘IMOKAT II’ es, por lo tanto, no solo más robusto sino también más económico y requiere de menos espacio de instalación. Como no existe tecnología disponible comercialmente en el mercado, la prueba de campo será la primera vez que un barco navegue con un catalizador de metano”, afirma Hans-Philipp Walther, responsable de post tratamiento de gases de escape en MAN Energy Solutions.
El material del catalizador elegido, sin metales preciosos, es resistente al azufre, lo cual es una consideración de diseño importante ya que, incluso durante la operación a gas, los aceites y lubricantes contienen trazas de azufre. También significa que es posible precalentar el catalizador en modo diésel antes de cambiar a la operación a gas, donde un catalizador frío no podría funcionar de manera óptima y se produciría una emisión de metano.
MAN Energy Solutions explica que la integración del catalizador antes del turbocompresor es necesaria debido a la presión y temperatura de los gases de escape en esa ubicación. La integración es mucho más compleja en comparación con una instalación después del turbocompresor, como se encuentra en la Reducción Catalítica Selectiva (SCR).
“El mayor desafío para desarrollar este catalizador es alcanzar las tasas de conversión más altas, ya que el motor y el catalizador deben optimizarse juntos. Otro obstáculo significativo es optimizar el comportamiento dinámico del motor con un catalizador aplicado, especialmente si el catalizador está frío. Por lo tanto, será necesario un flap de derivación y funciones de software adicionales. Sin embargo, como parte de la estrategia de descarbonización de MAN Energy Solutions, confiamos en superar estos desafíos y que el catalizador estará disponible para aplicaciones de retrofit y nuevos proyectos en el debido momento”, añade Walther.
