Modelación de un sistema de almacenamiento sostenible para contenedores refrigerados en un puerto marítimo

Abstract

Uno de los problemas actuales, de gran interés a nivel global, es la incidencia de las acciones que realiza el ser humano y el impacto que éstas tienen en el calentamiento global del planeta. La industria portuaria, enmarcada en la industria comercial internacional, debe procurar la reducción de sus emisiones de gases de efecto invernadero, con el fin de asegurar la preservación de la vida en todas sus formas. Este proyecto se basa en la implementación de un nuevo sistema de almacenamiento para contenedores refrigerados que denominamos Underground Reefer Container Storage (URCS), debido a que estos representan el 48% de la demanda eléctrica en los puertos. Este sistema URCS consiste en la construcción de unos módulos subterráneos que se utilizarán para almacenar los contenedores debajo de los patios donde normalmente se almacenan, evitando la exposición al sol, lo cual reduce su consumo de energía eléctrica. En este proyecto, se realizaron 2 modelos de simulación que permiten comparar las operaciones actuales del manejo de carga refrigerada contra las del sistema URCS para validar la reducción este consumo. Se realizaron varias iteraciones de diseño de las instalaciones para el URCS, que decantaron en un sistema modular subterráneo compuesto por 4 niveles de altura y con mecanismos para el ingreso y retiro de contenedores a la zona subterránea. El diseño final del URCS, cubre un 39% de la capacidad actual del puerto para almacenar carga refrigerada, lo cual implica un gran reto estructural, logístico, económico y técnico. El resultado del proyecto fue un modelo que logra reducir el consumo eléctrico en el puerto mediante la construcción de 2 patios subterráneos para almacenar contenedores refrigerados, estos permiten reducir un 66% de las emisiones generadas por el consumo de energía eléctrica de los contenedores, generando un ahorro de $341.461 USD anuales en costos de energía y $17.682 USD anuales en ahorro por impuesto de las emisiones de CO2 reducidas.

One of the current problems of worldwide interest is the incidence of human actions and the impact they have on the global warming of our planet. The port industry, framed in the international commercial industry, must strive to reduce its greenhouse gas emissions in order to ensure the preservation of life in all its forms. This project is based on the implementation of a new storage system for reefer containers that we call Underground Reefer Container Storage (URCS), because they represent 48% of the electrical demand in the ports. This URCS system consists in the creation of underground modules that will be used to store the containers under the yards where they are normally stored, avoiding exposure to the sun, which reduces their electrical energy consumption. For this project, we conduct 2 simulation models that allow us to compare the current refrigerated cargo handling operations against those of the URCS system to validate the reduction of this consumption. Several design iterations of the URCS system were carried out, which resulted in a subterranean modular system composed of 4 levels of height and mechanisms for the entry and extraction of reefer containers from the subterranean zone. The final design of the URCS covers 39% of the port's current capacity to store refrigerated cargo, which implies a great structural, logistical, economic and technical challenge. The result of the project was a model that is able to reduce electricity consumption in the port through the construction of 2 subterranean yards to store reefer containers, reducing 66% of the CO2 emissions generated by the electricity consumption of the reefer containers, leading to annual savings of $341,461 USD in energy costs and $17,682 USD annually in tax savings from the reduced CO2 emissions.