Por qué los “mejores” combustibles han sido peores para el motor

Los aceites combustibles de bajo contenido de azufre han sido la norma en la industria marítima desde 2020, y ahora los biocombustibles biocombustibles están entrando en la mezcla. El very-low-sulphur fuel oil (VLSFO) y el ultra-low-sulphur fuel oil (ULSFO) cumplen con los límites de contenido de azufre de 0,50% y 0,10%, respectivamente, pero también han traído nuevos desafíos, que no desaparecen cuando se mezclan con biocombustibles. Aunque pueden considerarse más limpios desde una perspectiva de emisiones, los combustibles de bajo contenido de azufre a menudo contienen más impurezas en forma de partículas catalíticas (cat fines) abrasivas que dañan el motor.

Las especificaciones de los combustibles marinos están determinadas por la norma internacional ISO 8217. Esta norma fue revisada en 2024, incorporando una tabla separada para los combustibles residuales que contienen menos de 0,50% de azufre, añadida debido a las dificultades operativas relacionadas con la viscosidad y la estabilidad al mezclar estos combustibles con destilados. Además, se introdujo una tabla para cubrir las mezclas de combustibles residuales con biocombustibles.

La revisión de 2024 mantuvo el límite existente para la concentración de cat fines en el combustible búnker, que es de 60 partes por millón (ppm). Sin embargo, el límite establecido por la ISO 8217 es, fundamentalmente, un compromiso. Si fuera más bajo, las refinerías tendrían dificultades para garantizar la disponibilidad global de aceites búnker.

Con 60 ppm, los cat fines siguen representando una gran amenaza para los motores marinos. Fabricantes de motores como MAN y Wärtsilä indican que las concentraciones de cat fines que ingresan al motor nunca deben superar los 15 ppm. Para una operación continua, recomiendan un límite de 10 ppm o menos.

Menos azufre ha significado niveles más altos de cat fines

Lamentablemente para los armadores y operadores, los niveles de cat fines en el combustible suministrado solo han aumentado en la era de bajo contenido de azufre. Esto se debe a la intensificación del craqueo catalítico, que las refinerías utilizan para eliminar una mayor cantidad de azufre. El azufre se encuentra en todo el petróleo crudo y está más concentrado en las fracciones residuales que quedan después de la destilación, las cuales hierven a temperaturas más altas. Desde la adopción generalizada de VLSFO y ULSFO, las refinerías han realizado un craqueo más intenso para producir estos grados de combustible, lo que ha generado cat fines adicionales.

Los informes de toda la industria confirman este cambio. En la revisión de bunkers marinos 2023 realizada por Veritas Petroleum Services (VPS), más de la mitad de los VLSFO analizados presentaban niveles de cat fines superiores a los 15 ppm estipulados por los fabricantes de motores. En su análisis, VPS señaló una clara tendencia al alza en el contenido de cat fines.

Con el aumento de los niveles de cat fines también aumenta el daño asociado en los motores, especialmente porque los combustibles de bajo contenido en azufre suelen ser menos lubricantes que los combustibles pesados. El servicio Fuel Oil Bunkering Analysis and Advisory Service (FOBAS) de Lloyd’s Register supervisa la calidad del bunker en puertos de todo el mundo y emite alertas cuando surgen problemas. Sin embargo, aunque los operadores deben prestar mucha atención a estos y otros informes similares, el daño puede producirse incluso cuando el combustible cumple plenamente la norma ISO 8217.

Riesgos continuos en el camino hacia las cero emisiones de carbono

Comparados con los nuevos desafíos para alcanzar cero emisiones netas de carbono en 2050, los trastornos causados por las regulaciones sobre el azufre en los combustibles en 2020 parecen menores. Pero sus efectos, en forma de un mayor contenido de partículas catalíticas (cat fines), suponen un peligro persistente y a largo plazo.

Cuando los buques estén preparados para reducir las emisiones de carbono mediante su adaptación para funcionar con GNL o metanol, no enfrentarán amenazas por partículas catalíticas (cat fines), siempre y cuando esos sean los combustibles realmente utilizados. Sin embargo, sus motores casi con total seguridad serán motores de combustible dual, y el acceso al combustible puede ser limitado. Si el combustible previsto no está disponible, los buques recurrirán a un combustible tradicional. Del mismo modo, si los altos precios del GNL o del metanol implican costes operativos mucho más elevados, podrían optar por volver a los combustibles de bajo contenido de azufre. Mientras no existan incentivos económicos, el precio del combustible seguirá siendo un factor determinante.

Para gran parte de la flota mundial, la mezcla con biocombustibles será la opción para cumplir los objetivos de descarbonización en los próximos años. Los biocombustibles puros no contienen partículas catalíticas (cat fines), aunque presentan sus propios problemas de estabilidad y manipulación. Sin embargo, los cat fines aparecerán siempre que los biocombustibles se mezclen con combustibles de bajo contenido de azufre, ya sea por la limitada disponibilidad de biocombustible o por motivos de precio. Debido a los cat fines procedentes de los combustibles residuales, una línea de combustible eficaz seguirá siendo fundamental, especialmente considerando el mayor y más complejo contenido de cat fines que existe en la actualidad.

Adaptarse a las demandas modernas de combustible

En cierta medida, la transición hacia los combustibles con bajo contenido de azufre ha conducido a una mayor comprensión del combustible y a estrategias más sofisticadas de manejo del mismo, aunque no en lo que respecta a las partículas catalíticas (cat fines). Si bien la eliminación de cat fines a bordo siempre ha sido un desafío, el equipo necesario para lograrlo se basa en tecnologías maduras y bien comprendidas. Esta familiaridad ha generado cierto grado de complacencia.

En el panorama de combustibles que se avecina, donde los cat fines seguirán siendo predominantes, esa complacencia puede resultar extremadamente costosa. La línea de combustible para los aceites sigue siendo tan relevante como siempre, y su éxito depende de un conocimiento actualizado y de un enfoque holístico e integrado