Instalaciones industriales flotantes y naves
En un mundo que cambia rápidamente, donde la política y el cambio climático, así como el agotamiento de las materias primas, pueden obstaculizar la inversión en empresas terrestres fijas, el concepto de empresas flotantes flexibles es cada vez más atractivo.
Empresas flotantes (barcos factoría) puede definirse como un buque en el que tiene lugar algún proceso de fabricación, a diferencia de los buques utilizados exclusivamente para el transporte de mercancías.
Un barco corporativo
Puede parecer que las bases flotantes son útiles solo en condiciones especiales y exóticas. Esto no es verdad. La superficie del agua es un sitio de construcción ideal donde se puede construir cualquier instalación industrial en cuestión de meses, no de años.
Un pionero en una serie de grandes instalaciones industriales construidas en forma de grandes bloques de síntesis de agua fue Central eléctrica mareomotriz Kislogubskaya, encargado en 1968 (diseño de LB Bernstein).
Luego, se erigió un bloque que pesaba 5 mil toneladas cerca de Murmansk en un pozo especial y luego, completo con el equipo, se entregó por mar al sitio de instalación a 90 millas de distancia y se inundó.
Esta operación podría haber pasado desapercibida si no se hubiera puesto en funcionamiento un año antes en Francia una estación mareográfica, construida con métodos convencionales, en un foso separado del mar por una potente presa. Su precio era tres veces mayor que el costo de construir instalaciones similares, lo que inmediatamente puso en duda el uso de la energía mareomotriz.
Y en la Unión Soviética, se pone en funcionamiento una estructura similar a un precio más bajo. La experiencia en la construcción se convirtió de inmediato en el centro de atención, comenzaron a imitarlo.
Central nuclear de Kislogubskaya
Japón tiene la experiencia más rica en la creación de empresas flotantes en la actualidad, sus empresas han lanzado docenas de objetos.
Entre ellas se encuentran centrales eléctricas flotantes, plantas petroquímicas, refinerías de petróleo y gas, plantas desalinizadoras de agua de mar, plantas de polietileno, papeleras y otras.
Empresas de Suecia, Finlandia, Noruega, Alemania, Italia, Francia y EE. UU. ofrecen todo tipo de negocios flotantes.
Planta flotante de GLP Shell Prelude
Los ingenieros marinos tienen mucho que aprender de sus homólogos terrestres. En primer lugar, la compacidad de los objetos.
La empresa «Babcock Power» (Alemania) ya en los años 80 del siglo XX, sobre una base flotante autoelevadora de dimensiones 70x70 m, colocó todo el equipamiento de la central con una capacidad de 350 MW, bloques residenciales y equipamiento en la propia plataforma, incluyendo mecanismos hidráulicos para levantar cuatro muelles y un helipuerto. La masa de la estructura es de 9 mil toneladas.
La planta de energía flotante está instalada en el Mar del Norte a 80 km de la costa y utiliza gas barato de un campo poco profundo.
En tierra, tales objetos "comen" 10-30 hectáreas de tierra, es decir, parecen extenderse por la superficie. El agua, por otro lado, predetermina la estructura de varios pisos: almacenes, bajo el agua, sobre el agua, varios niveles con equipos, locales residenciales e industriales. Como resultado, el área requerida para la instalación se reduce entre 15 y 40 veces.
Una fábrica flotante en Japón
Estos son algunos ejemplos de fábricas flotantes construidas por la empresa japonesa IHI (IHI). Todos ellos se distinguen por un alto grado de compacidad.
La central térmica con una capacidad de 50 MW atiende las necesidades de la ciudad con una población de 100 mil personas. La modesta barcaza de 110×35 m está equipada con dos generadores eléctricos con una potencia máxima de 34 MW, dos turbinas de vapor para accionar los generadores, dos calderas de vapor con una capacidad de 330 toneladas de vapor por hora, que funcionan con combustible líquido o gaseoso, y un conjunto de sistemas auxiliares.
Una planta de desalinización alimentada con gas natural está amarrada en alta mar para suministrar energía y agua a la ciudad industrializada de 100.000 habitantes.
Seis plantas desaladoras con una capacidad total de 120 mil toneladas de agua dulce por día, seis calderas de vapor, unidades eléctricas con turbinas de vapor con una capacidad total de 300 MW, instalaciones de almacenamiento de agua dulce, sistemas auxiliares y un bloque residencial.
Cerca puede colocar un consumidor de electricidad: una planta flotante de producción de varillas de acero. Las dimensiones de su base son 210x60 m.
En 1981, en Brasil, en un área remota en la costa del Amazonas, se puso en marcha a bordo de un barco una fábrica de papel y una planta de energía asociada.Todos los elementos de esta planta también se construyen en la planta de IHI en Japón. El buque fue diseñado para ser utilizado como un accesorio permanente, se colocó en un muelle especialmente diseñado que luego se drenó, dejando la barcaza montada sobre pilotes.
Más recientemente, se inauguró una planta de chapas montada en barcazas en Costa de Marfil. Esta barcaza se construyó originalmente en 1975 para operar en Camerún y desde entonces se ha trasladado a su ubicación actual, lo que demuestra la flexibilidad de las fábricas flotantes que se pueden trasladar en función de la disponibilidad de materias primas y procesos de producción.
La Unión Soviética produce centrales eléctricas flotantes "Luces del Norte", estaciones de bombeo para oleoductos, talleres de reparación mecánica, depósitos de petróleo, pontones de bloques con equipos para campos de gas y petróleo.
PLES «Luces del Norte-2» en Vladivostok
Las torres de una línea de transmisión de energía única se construyeron en la superficie de la presa de Kakhovskoe, una planta para procesar madera hundida en astillas y una serie de potentes plataformas de perforación estaban en funcionamiento para el desarrollo de campos de petróleo y gas en el mar.
Soporta la línea eléctrica a través de la presa de Kakhovskoe
Las empresas flotantes se establecen principalmente en astilleros donde el proceso tecnológico está bien establecido. La experiencia en la construcción de grandes bloques demuestra que los costos de mano de obra se reducen a la mitad: las mismas fuerzas logran construir el doble. Además, el costo del objeto se reduce entre 1,5 y 2 veces, y el tiempo de construcción es más de la mitad.
Actualmente, los trabajadores de la energía, los trabajadores del petróleo, los trabajadores del gas y los constructores están listos para crear varios objetos flotantes.
Los principales tipos de empresas flotantes en nuestro tiempo:
1. Industria petrolera en alta mar se ha convertido en un usuario importante de unidades de procesamiento flotantes porque puede ser más eficiente ubicar el procesamiento de materias primas en la fuente en lugar de en tierra, o porque puede ser más fácil obtener un permiso para el procesamiento en el mar en lugar de en tierra.
2. Producción de electricidad se está convirtiendo en la principal aplicación de las plantas flotantes, en parte porque puede ser recomendable tener una planta flotante para hacer frente a la mayor demanda de electricidad, pero también porque una planta flotante se puede construir en un marco de tiempo mucho más corto.
Una planta de energía de GNL flotante de Corea del Sur en una barcaza
La mayoría de estas centrales eléctricas flotantes se basan en barcazas de pontones porque son simples y económicas de construir y no tienen que soportar las duras condiciones del mar abierto para operar.
Sin embargo, los nuevos sistemas de propulsión flotante desarrollados para su uso en Indonesia se basan en una tecnología que permite que el barco navegue hasta su destino por sus propios medios.
La principal ventaja de estas centrales eléctricas flotantes es que se pueden mover fácilmente a una nueva ubicación, mientras que la nueva ubicación solo requiere una conexión a tierra y un embarcadero.
Karadeniz Onur Sultan, un barco de 300 metros de largo con una planta de energía, ocupa el área de tres campos de fútbol
Los barcos energéticos, que pueden funcionar con fuel oil y gas natural, desempeñan un papel único en un país donde casi mil millones de personas no tienen acceso a la electricidad.
El gobierno de Indonesia describió recientemente su plan de electricidad para 2026.Dijo que se espera que estas centrales eléctricas móviles desempeñen un papel en el suministro de electricidad a las zonas rurales y remotas del país, donde más de 2.500 aldeas aún no están conectadas a la red.
Primera central nuclear flotante
El primer barco flotante de propulsión nuclear fue el USS MH-1A, que se utilizó en la Zona del Canal de Panamá desde 1968 hasta 1975.
Utilizando este concepto, se están construyendo centrales nucleares flotantes en Rusia, y la energía obtenida de los reactores nucleares se utiliza en la flota rompehielos. Estas instalaciones en los barcos también se pueden utilizar para proporcionar calor y agua dulce.
Sala de máquinas central de la central nuclear rusa "Akademik Lomonosov"
El punto de control central de la planta de energía flotante
3. Regasificación de gas natural licuado es un área con un importante potencial de crecimiento, con ya decenas de instalaciones flotantes. La consultora de energía Douglas-Westwood estima que la industria podría crecer a $ 8.5 mil millones en un futuro cercano.
Barco turco con sistema de regasificación de GNL
4. Plantas desaladoras, eólicas y mareomotrices ofrecer más direcciones para el crecimiento en el sector de fábricas flotantes.
En Grecia se ha desarrollado una planta desaladora flotante como planta libre de mantenimiento alimentada por un generador eólico complementado con energía solar. Esta planta produce hasta 70 m3 de agua dulce al día y se estima que el periodo de amortización de esta planta puede ser de tres años. En Suecia se ha desarrollado una unidad flotante que puede generar electricidad a partir de turbinas eólicas y submarinas.
Un indicador del uso futuro de las fábricas flotantes es un estudio realizado por Innovia Technology para la cervecería SAB Miller.
Ante la incertidumbre que enfrentará la industria cervecera en los próximos años, Innovia propuso una cervecería flotante en un barco que permitiría que la cervecería se trasladara a nuevas ubicaciones a medida que los mercados se expandieran o contrajeran.
Una cervecería flotante de este tipo permitiría una rápida expansión a nuevos mercados donde la infraestructura disponible para una cervecería en tierra podría no estar disponible. Esto acelerará aún más la entrega de materias primas, ya que pueden ser transportadas por agua. El proyecto se concibe como una planta totalmente autónoma con su propio equipo de desalinización y energía.