FESIBILITY/CONCEPTUAL DESIGNS OF ENERGY EFFICIENT AND ENVIRONMENTALLY FRIENDLY VESSELS WITH NATURAL GAS AS A FUEL

The project proposes the conceptual studies of three vessels using liquefied natural gas (LNG) as fuel. The study started with the development of a roadmap on the possibilities of using natural gas, specifically liquefied natural gas, considering the availability of this resource in the country, analyzing the political, financial, geographical, technical and logistic conditions and constraints and on evaluating current and future environmental regulations. At the same time, new LNG technologies for ships and terminals have been evaluated, as well as infrastructure requirements for the supply, storage, bunkering and operational ones for the use of LNG as fuel. Considering the maritime transport market and environmental trends, market perspectives for the implementation of LNG were developed, including tendencies of national regulation and on the perspectives of the Brazilian maritime industry.

In the project, three conceptual vessel designs adapted to the Brazilian conditions, in different levels of detail, were proposed, i.e. an offshore supply vessel, a shuttle tanker and a Floating Storage Regasification Unit (FSRU). However, unlike the procedure proposed initially, the offshore supply vessel design focuses on the propulsion/energy system (diesel-electric system) in which, adopting a hybrid propulsion with batteries and LNG as a fuel, the objective is to develop a methodology and evaluate layout alternatives that minimize the fuel consumption and emissions for a given operational profile and including the required dimensions/shapes changes as well as parameters to transit and dynamic positioning performance. In addition, it is intended to carry out an economic evaluation considering operational and capital costs and comparison with traditional propelled vessels. Finally, with respect to the other two vessels, the scope will probably be better understood at the end of the present work.

Escopo em português

VIABILIDADE/PROJETOS CONCEITUAIS DE NAVIOS EFICIENTES E AMBIENTALMENTE AMIGÁVEIS COM O GÁS NATURAL COMO COMBUSTÍVEL

O projeto propõe estudos conceituais de três embarcações tendo como combustível o gás natural liquefeito (GNL). O estudo iniciou-se com a elaboração de um roadmap sobre as possibilidades de emprego do gás natural, mais especificamente, gás natural liquefeito considerando a disponibilidade desse recurso no país, analisando as condições e as restrições políticas, financeiras, geográficas, técnicas e logísticas e avaliando as regulamentações ambientais atuais e futuras. Concomitante, avaliaram-se novas tecnologias de GNL aplicáveis às embarcações e aos terminais, bem como os requisitos de infraestrutura para o fornecimento, estocagem, abastecimento e de operação de GNL como combustível. Considerando o mercado de transporte marítimo e tendências ambientais, levantaram-se as perspectivas de mercado para a implementação de GNL, incluindo aspectos de regulamentação nacional e de perspectivas da indústria naval brasileira.

Três projetos conceituais de embarcações adaptadas às condições brasileiras, em diferentes níveis de detalhe, foram propostos, ou seja, uma embarcação de apoio offshore, um navio tanque aliviador e uma unidade FSRU (Floating Storage Regasefication Unit). Entretanto, diferentemente do proposto inicialmente, o projeto da embarcação de apoio offshore teve seu foco direcionado ao sistema de propulsão/energia (sistema diesel-elétrico), em que se pretende, adotando-se uma propulsão híbrida com inclusão de baterias e utilizando GNL, desenvolver uma metodologia e avaliar alternativas que minimizem o consumo de combustível e a emissão de poluentes para um dado perfil operacional, incluindo no estudo a verificação de dimensões/formas e de parâmetros associados ao desempenho em trânsito e ao posicionamento dinâmico. Adicionalmente, pretende-se realizar uma avaliação econômica considerando custos operacionais e de capital e comparação com embarcações de propulsão tradicional. Finalmente, com relação às outras embarcações, o escopo será melhor especificado ao final do presente trabalho.

 

TEAM

Claudio Mueller Prado Sampaio (POLI-USP)
Gustavo Roque da Silva Assi (POLI-USP)
Project Coordinator

Kazuo Nishimoto (POLI-USP)
Julio R. Meneghini (POLI-USP)
Rodrigo Jacinto do Vale

Partners

ABS Classification Society