La empresa de tecnología marina Armada Technologies, con sede en el Reino Unido, ha instalado su sistema de lubricación pasiva por aire (PALS) en un transportador de gas natural licuado (GNL) utilizando un componente impreso en 3D como parte de su esfuerzo por reducir el impacto ecológico de las operaciones marinas.
El buque metanero opera actualmente con el componente integrado en el componente crítico del eyector venturi del sistema. El objetivo de la instalación es reducir la fricción entre el casco y el agua circundante. Lo logra liberando microburbujas que forman una capa de agua aireada, reduciendo la resistencia y con ello el consumo de combustible y las emisiones asociadas.
A diferencia de los diseños tradicionales de lubricación por aire del casco, PALS no depende de compresores de aire. En cambio, utiliza el movimiento de avance del barco para mover el agua a través de un conjunto venturi en el doble fondo. En tales condiciones de flujo, el aire ingresa por encima de la cubierta y luego la mezcla de aire y agua se descarga a lo largo del casco. Según Armada, el mismo diseño se puede aplicar tanto a embarcaciones de nueva construcción como a embarcaciones modernizadas.
Se solucionó el problema de producción limitada.
Una parte clave del sistema es el elemento eyector Venturi, que está en el corazón del proceso de mezcla de aire y agua. Según la descripción de la compañía marítima, está diseñado para mantener la caída de presión requerida a través del venturi y al mismo tiempo limitar la contrapresión para garantizar una entrada de aire estable. Durante el funcionamiento, el componente funciona bajo un flujo continuo y debe soportar presiones fluctuantes y agua de mar corrosiva.
Requisitos similares también dieron forma al enfoque de producción. Según la empresa, la geometría interna necesaria para lograr el comportamiento del fluido requerido no se podría producir con métodos tradicionales. Esto llevó a Armada a elegir AM industrial tanto para la creación de prototipos como para la producción, con suavizado de vapor para mejorar la calidad de la superficie de las rutas de flujo internas donde la interfaz del fluido es crítica.
Con este fin, Armada se asoció con el proveedor de servicios de impresión 3D 3D People, que apoyó a la empresa desde el diseño y la implementación del componente que se utilizará en el sistema hasta la producción y finalización.
Fabricado con nailon PA12, ya que se adapta bien a la resistencia mecánica y durabilidad del material en el entorno marino. «Seleccionamos a las personas de 3D en función de su atención al detalle y su rápida comprensión de lo que necesitábamos», dijo Roger Armson, director ejecutivo de Armada Technologies.
«Después de que el prototipo pasó las inspecciones y pruebas de cumplimiento», las entregas se realizaron en cuatro lotes entre febrero y marzo del año pasado, según el cronograma de Armada.
Hasta ahora, la pieza parece estar aguantando. Después de aproximadamente ocho meses de operación casi continua, el operador no informó ninguna degradación o problemas de rendimiento con las piezas impresas en 3D.
En su conjunto, el proyecto apunta a una aplicación limitada y basada en limitaciones de la fabricación aditiva en lugar de un cambio más amplio en la estrategia de producción. En este caso, la tecnología se utiliza para producir una única pieza de rendimiento crítico cuyas necesidades geométricas y operativas no podrían satisfacerse con medios convencionales.
AM apoya la descarbonización marina
Más allá de este único proyecto, la industria marítima en general está bajo una presión cada vez mayor para descarbonizarse. En el marco de la Estrategia de Descarbonización Marítima del Reino Unido, el gobierno pretende reducir las emisiones del transporte marítimo en un 30% para 2030 y en un 80% para 2040, con políticas y financiación cada vez más centradas en mejoras de eficiencia, tecnologías listas para modernizar y nuevos enfoques para el diseño y la construcción de buques.
Si bien los combustibles alternativos y los sistemas de propulsión generalmente dominan el debate, existe una trayectoria paralela de innovación en torno a la eficiencia del casco, el peso ligero y la hidrodinámica, donde el diseño digital y la fabricación aditiva son cada vez más visibles.
En este contexto, la impresión 3D permite en la práctica componentes y estructuras centrados en la sostenibilidad y basados en el rendimiento, desde subsistemas especializados hasta elementos estructurales y modulares más grandes.
Un ejemplo similar es el proyecto MariLight 2.0 liderado por Malin Marine Consultants (MMC) y el Instituto Nacional de Fabricación de Escocia (NMIS). El programa utilizó AM de metal de gran tamaño para producir el anillo de roscado rediseñado, que redujo el peso en un 13 %, redujo las emisiones de gases de efecto invernadero en un 10 % y logró un plazo de entrega un 90 % más corto, además de pasar pruebas hidrostáticas y de fugas certificadas por Lloyd’s Register.
Financiado a través del Concurso de Demostración Marítima Limpia del Reino Unido, el proyecto demostrará cómo se utiliza la fabricación aditiva para apoyar el aligeramiento y la reducción de emisiones en la construcción naval.
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La imagen presentada muestra un primer plano del sistema de cápsulas Armada PALS Venturi. Imagen vía Armada Technologies.
