Un futuro submarino francés convencional impulsado por la reforma del diesel de sus motores diesel.

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Un futuro submarino francés convencional impulsado por la reforma del diesel de sus motores diesel.




por gildas » 17/12/19, 14:48

Submarinos: el nuevo Grupo Naval AIP cumple sus promesas
Publicado el 28 de septiembre de 2019
Submarinos: el nuevo Grupo Naval AIP cumple sus promesas
El desarrollo de Naval Group de un sistema de propulsión anaeróbica (Air Independent Propulsion - AIP) para submarinos basado en una nueva generación de celdas de combustible ha dado un paso crucial este año. El sistema costero del industrial francés, instalado en su sitio de Indret, cerca de Nantes, funcionó durante 18 días en condiciones representativas de una patrulla real. “Se trataba de verificar el funcionamiento del sistema con un perfil de uso operativo, así como la autonomía de buceo. Durante 18 días, el sistema, conectado a baterías para ser representativo del uso real en un submarino, produjo electricidad a partir de diesel, operando a alta presión, lo que significa que no no hay limitación de inmersión para su uso ”, explica Anthony Covarrubias, ex comandante de uno de los Scorpene chilenos que trabaja hoy en la dirección de Marketing del Grupo Naval.

Tránsitos, velocidades muy lentas, aceleraciones, ascenso rápido a la superficie, paros de la AIP seguidos de reinicio, gestión de una posible avería o daño ... Como en un submarino real, el sistema se enfrentó a situaciones concreto para validar su rendimiento y fiabilidad.


Primero en el mundo para reformar a partir de diesel
Con estas pruebas exitosas, Naval Group ha logrado un notable desafío técnico para este dispositivo que produce hidrógeno a partir de diesel. "18 días de producción eléctrica a partir de la reforma del diésel, es una primicia mundial, funcionó muy bien y puede reproducirse sin problemas", da la bienvenida a Marc Quémeneur, gerente de productos de AIP en Naval Group. El industrial francés ofrece esta solución para aumentar la autonomía de buceo de los submarinos convencionales y evitar que vuelvan a la superficie lo más posible para recargar sus baterías, un período durante el cual el barco es vulnerable.

Llamado AIP FC-2G (Celda de combustible de segunda generación - FC-2G), este sistema requirió diez años de investigación. Tecnológicamente, incluye dos innovaciones principales. Primero, el hidrógeno utilizado para operar las celdas de combustible se fabrica directamente a bordo, a través de un proceso de reforma química a partir del diesel utilizado por los generadores diesel. Este proceso permite una mayor seguridad por la ausencia de almacenamiento de hidrógeno a bordo. Los gases de escape se rechazan discretamente, ya que se disuelven instantáneamente en agua. Al mismo tiempo, Naval Group ha diseñado un sistema patentado que permite producir aire inyectando nitrógeno en el suministro de oxígeno desde la batería, este oxígeno se almacena en forma criogénica en un tanque. El aire sintético reacciona con el hidrógeno en la celda de combustible para generar electricidad, que alimenta las baterías del submarino y el motor de propulsión eléctrica. La celda está confinada en un recinto cerrado y ventilado que permite controlar una posible fuga de hidrógeno u oxígeno.
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Publicación del dispositivo shema naval group prinicpe en el sitio asafrance

Principio del dispositivo (© NAVAL GROUP)

Fuente de la foto en la portada: El sistema de tierra en el sitio del Grupo Naval en Nantes-Indret © NAVAL GROUP
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publicación del grupo naval shema en el sitio asafrance



1: el reformador se usa para producir hidrógeno a partir de diésel

2: el cambio se usa para aumentar el rendimiento de hidrógeno y eliminar el monóxido de carbono producido por el reformador

3: las membranas de purificación suministran a las celdas de combustible hidrógeno ultra puro

4: las celdas de combustible producen electricidad a partir de hidrógeno y oxígeno

5: el tanque de almacenamiento de oxígeno en forma líquida

Publicación del grupo naval Shema en el sitio 2 de Asafrance

(© GRUPO NAVAL)

Operación autónoma o en tándem con baterías.
Diseñada para una vida útil de 10 horas, la celda de combustible tiene una capacidad de 000 kW. Alimenta la planta eléctrica cuando el submarino está en modo AIP, lo que permite encender el motor de propulsión eléctrica y proporcionar el consumo eléctrico a bordo. El edificio puede evolucionar en este sistema único a una velocidad de hasta aproximadamente 250 nudos, sabiendo que para obtener una autonomía de buceo de tres semanas, el perfil de uso varía en lugar de entre 5 y 2 nudos. Para hacer esto, la potencia requerida para el AIP FC-4G está entre 2 y 130 kW. Más allá de eso, es necesario extraer de las baterías, el paso de una fuente de energía a la otra se realiza sin interrupción. Pero uno de los intereses del AIP del Grupo Naval es también poder complementar la energía suministrada por las baterías. “En caso de aceleración, no hay interrupción y, si queremos ir más rápido que el máximo autorizado por el AIP, cambiamos a las baterías pero también podemos continuar operando el AIP, que viene a aliviar las baterías y a evitar sacar de sus reservas. De esta forma, si el submarino necesita navegar durante unas horas a alta velocidad, se utiliza el AIP, dependiendo de la velocidad, para extender la autonomía un poco o apreciablemente bajo el agua ”, subraya Anthony Covarrubias.

foto grupo naval celdas de combustible fc2g publicación en sitio de asafrance



Celdas de combustible FC-2G (© NAVAL GROUP)



Muchas ventajas sobre otros sistemas.
Desde un punto de vista arquitectónico, el AIP FC-2G de Naval Group constituye una ventaja considerable en comparación con los sistemas existentes, donde el hidrógeno se almacena en tanques externos, lo que plantea problemas de peso (130 a 160 toneladas de hidruros, menos de los cuales 2% de hidrógeno utilizable) y repostaje. Las celdas de combustible actualmente en uso también usan oxígeno puro, lo que provoca un alto desgaste, los filtros y las membranas deben reemplazarse con mucha frecuencia. Más eficiente según Naval Group, el AIP FC-2G ofrece, según sus diseñadores, un tiempo de uso entre cada mantenimiento principal aproximadamente cinco veces mayor que el de sus competidores extranjeros. “Nuestro sistema realmente se ajusta al esquema operativo de un submarino. Solo requiere una breve interrupción de tres semanas cada año, el único equipo que se cambiará durante este período de mantenimiento son los catalizadores. Mientras tanto, ¡no hay nada que hacer! Dice Marc Quémeneur.

Finalmente, la elección de producir hidrógeno a partir del diésel facilita el reabastecimiento de combustible y el almacenamiento (combustible único en el submarino) al tiempo que mejora la seguridad en comparación con los sistemas que utilizan, por ejemplo, metanol, que es más inflamable e introduce Productos tóxicos en caso de fuga.



El dispositivo totalmente integrado en un módulo independiente
Al igual que el MESMA, el primer AIP desarrollado por el grupo francés y que equipa el Agosta 90B de Pakistán, todo el sistema AIP FC-2G se agrupa en un solo módulo, autónomo del resto del submarino. El sistema está alojado en una sección del casco de aproximadamente 8 metros de largo integrada en la embarcación desde el inicio o agregada después del rediseño con un mínimo de modificaciones en comparación con la existente. Adaptable a edificios con un diámetro de al menos 6 metros, como el Scorpene o la versión de propulsión convencional del Barracuda, el módulo AIP FC-2G fue obviamente diseñado para no afectar el rendimiento general, comenzando con la capacidad inmersión y discreción acústica.



publicación del grupo naval shema en el sitio asafrance 3



publicación naval del grupo shema moduel aip en el sitio asafrance

El módulo AIP (© NAVAL GROUP)



El sistema costero en servicio desde 2011
Por lo tanto, las actuaciones anunciadas por Naval Group pueden garantizarse gracias a las pruebas realizadas en los últimos años en un sistema AIP FC-2G de tamaño completo ubicado en Indret. Después de las pruebas realizadas en un demostrador dedicado a la producción de hidrógeno de 2003 a 2010, el dispositivo completo de escala 1 se construyó en 2010. Entró en servicio al año siguiente y ahora acumula más de 6 horas. de operación, el equivalente a seis años de uso. Por lo tanto, según el Grupo Naval, es un sistema que ahora es confiable y está probado incluso antes de embarcarse en un submarino. "000 horas de operación y producción de hidrógeno representan más que un ciclo operativo entre dos períodos de mantenimiento mayor", subrayan Marc Quémeneur y Damien Lelandais, arquitecto de sistemas del programa FC-6000G.


Listo para usar con nuevas perspectivas de mejora
Por lo tanto, el sistema está "listo para ser comercializado" y ya lo ofrece Naval Group a un cierto número de marinas. En espera de los pedidos iniciales, el trabajo continuará. "Continuaremos realizando pruebas en los perfiles operativos y nos enfocaremos en optimizar el sistema, su eficiencia, mantenimiento y mantenimiento". Los ingenieros trabajarán, por ejemplo, para mejorar la eficiencia del sistema mediante la reducción del consumo de oxígeno, en particular gracias a las nuevas tecnologías, como la fabricación aditiva. "Tenemos grandes perspectivas para el desarrollo del sistema y vemos un potencial real para aumentar el rendimiento tanto en potencia como en autonomía, lo que nos permitirá embarcarnos en grandes submarinos y permanecer en volúmenes muy interesantes".

Si bien el dispositivo se combina actualmente con baterías de plomo tradicionales, Naval Group también está trabajando en la integración a bordo de submarinos de baterías que utilizan tecnología de iones de litio, lo que ampliará el rendimiento operativo ofrecido.



Vicente GROIZELEAU
Mar y Marina

Reproducido en el sitio web de ASAF: http://www.asafrance.fr



Fuente de la foto en la portada: El sistema de tierra en el sitio del Grupo Naval en Nantes-Indret © NAVAL GROUP
https://www.asafrance.fr/item/sous-mari ... ses-3.html
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Re: Un futuro submarino francés convencional provisto de electricidad mediante la reforma del diesel de sus motores diesel.




por GuyGadebois » 17/12/19, 15:24

Genial! Soñé con usar combustible contaminante para hacer combustible limpio, el Grupo Naval lo hizo.
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Re: Un futuro submarino francés convencional provisto de electricidad mediante la reforma del diesel de sus motores diesel.




por moinsdewatt » 17/12/19, 23:51

No entiendo. ¿De dónde proviene el oxígeno que se combina con el carbono en la cadena de hidrógeno-carbono del diésel y qué escupe el monóxido de carbono CO?

El submarino está buceando.

¿O es como para los cohetes, hay un gran tanque de O2 líquido casi tan grande como la reserva de combustible diesel? Pero, ¿cómo lo mantienes líquido durante tanto tiempo?
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Re: Un futuro submarino francés convencional provisto de electricidad mediante la reforma del diesel de sus motores diesel.




por gildas » 18/12/19, 10:09

Sin embargo, se explica ...

El CO proviene de la reforma del diesel, de hecho hay un tanque de O2
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Re: Un futuro submarino francés convencional provisto de electricidad mediante la reforma del diesel de sus motores diesel.




por GuyGadebois » 18/12/19, 20:40

Gildas escribió:Sin embargo, se explica ...

El CO proviene de la reforma del diesel, de hecho hay un tanque de O2

De todos modos, no me importa, es tecnología militar que no es interesante y no se adapta a un coche. Entonces debería haber una explicación de que la técnica es "innovadora" y aportaría un "plus" a cualquier cosa, además de tener submarinos más silenciosos.
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Re: Un futuro submarino francés convencional provisto de electricidad mediante la reforma del diesel de sus motores diesel.




por sicetaitsimple » 18/12/19, 21:02

GuyGadebois escribió: Entonces, haría falta una explicación de que la técnica es "innovadora" y aportaría un "plus" a cualquier cosa, aparte de tener subs más silenciosos.


¡Es genial, entendiste todo! ¡Champán!
Más silencioso y más largo!
Lo que para un submarino sigue siendo una ventaja innegable.
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Re: Un futuro submarino francés convencional provisto de electricidad mediante la reforma del diesel de sus motores diesel.




por GuyGadebois » 18/12/19, 21:04

sicetaitsimple escribió:
GuyGadebois escribió: Entonces, haría falta una explicación de que la técnica es "innovadora" y aportaría un "plus" a cualquier cosa, aparte de tener subs más silenciosos.

¡Es genial, lo tienes todo! ¡Champaña!
Más silencioso y más largo!

Lo que para un submarino sigue siendo una ventaja innegable.

¡Solo que no me importa como el año 40 o mi primera eyaculación! Todo esto no hace nada por el ahorro promedio de Beijing, el planeta o la energía ...
Ps: Sigue tomándome como un idiota, está delicioso.
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Re: Un futuro submarino francés convencional provisto de electricidad mediante la reforma del diesel de sus motores diesel.




por sicetaitsimple » 18/12/19, 21:13

GuyGadebois escribió:
sicetaitsimple escribió:
GuyGadebois escribió: Entonces, haría falta una explicación de que la técnica es "innovadora" y aportaría un "plus" a cualquier cosa, aparte de tener subs más silenciosos.


¡Es genial, entendiste todo! ¡Champán!
Más silencioso y más largo!
Lo que para un submarino sigue siendo una ventaja innegable.

¡Solo que no me importa como el año 40 o mi primera eyaculación! Todo esto no hace nada por el ahorro promedio de Beijing, el planeta o la energía ...


Es su derecho no preocuparse ... Excepto que en este momento hay una serie de submarinistas en el mar que contribuyen al hecho de que los únicos riesgos reales que debe considerar este invierno son heladas muy severas en su olivar.
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Re: Un futuro submarino francés convencional provisto de electricidad mediante la reforma del diesel de sus motores diesel.




por GuyGadebois » 18/12/19, 21:16

sicetaitsimple escribió:Es su derecho no preocuparse ... Excepto que en este momento hay una serie de submarinistas en el mar que contribuyen al hecho de que los únicos riesgos reales que debe considerar este invierno son heladas muy severas en su olivar.

Puede guardar este tipo de tonterías para sus amigos políticos corruptos que usan el ejército para defender los intereses de "nuestros" industriales ... Y mientras tanto, hay algunos que mueren por uranio en Mali sin el conocimiento. los marineros están ahí ... ¡y por una buena razón!
Los verdaderos garantes de la "paz" (a través de la disuasión) son los submarinos nucleares que no tienen nada que ver con este tipo de broma de "reforma del diesel".
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Re: Un futuro submarino francés convencional provisto de electricidad mediante la reforma del diesel de sus motores diesel.




por sicetaitsimple » 18/12/19, 21:27

De hecho, un tablero, para responder a Guygadebois, debes dejar que modifique su mensaje n veces.
Es 1 hora el tiempo permitido para editar, incluso sin informarlo, ¿cuál sería la menor de las cosas?

Christophe, si pasas por allí? 1 / 2h, 1h?
Dernière édition par sicetaitsimple el 18 / 12 / 19, 21: 32, 1 editado una vez.
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