En Motorpasión Futuro hemos hablado en diversas ocasiones sobre barcos, aviones, trenes u otros medios de transporte que no son directamente lo que entenderíamos por coches, motos u otros elementos de transporte de nuestra vida cotidiana. Por ello, hemos decidido el lanzar esta nueva sección, tecnología del transporte, en la que os vamos a hablar más en detalle sobre qué se cuece en cuanto a nuevas tecnologías en medios de transporte distintos a los que habitualmente tratamos.
El transporte marítimo supone en total el 20% de las emisiones de CO2 de origen antropogénico en el mundo, suponiendo además una fuente de emisiones de óxidos de nitrógeno y partículas extremadamente importante, debido al tipo de combustible que se utiliza en este tipo de embarcaciones.
El uso de pilas de combustible para la generación de electricidad supone una mejora en la eficiencia energética respecto a un motor de combustión. Las pilas de combustible funcionando con gas natural pueden obtener una eficiencia energética en la transformación eléctrica del orden del 44,5%, hasta un 55% si se utiliza recuperación de energía calorífica.
Pero usando gas natural las emisiones de CO2 seguirían presentes, a pesar de desaparecer las de NOx y de partículas, es por ello que el siguiente paso sería el ir directamente a por pilas de hidrógeno. En Motorpasión Futuro hemos hablado mucho sobre los pros y los contras del hidrógeno, pero la escala cambia cuando en vez de propulsar un automóvil nuestro objetivo es propulsar un barco mercante.
Un barco mercante eléctrico a baterías sería inviable; las distancias a cubrir por dicha embarcación supondrían tal cantidad de baterías que su capacidad de carga se vería seriamente mermada. Por no hablar del problema que supondría recargar semejantes baterías.
Por ello el hidrógeno parece la solución de futuro para el transporte marítimo. El hidrógeno puede almacenarse con cierta eficiencia, y el repostaje se puede realizar de forma suficientemente rápida como para no entorpecer las maniobras de un barco mercante.
Además, en 2015 entra en vigor una limitación de emisiones de azufre para los barcos que operen en el Mar Báltico. Por ello, Scandlines (uno de los mayores operadores de ferries del báltico) ha comenzado una colaboración con la subsidiaria de Germanischer Lloyd, Future Ship, para comenzar el desarrollo y la fabricación de ferries propulsados exclusivamente por electricidad generada mediante la reacción del hidrógeno y el oxígeno en la pila de combustible.
Las condiciones de diseño del barco hacen que tenga que transportar hasta 1.500 pasajeros con espacio equivalente a 2.200 metros para el transporte de vehículos. Los tanques de hidrógeno, de 140 m3, permiten disponer de suficiente electricidad para propulsar el barco durante 48 horas.
El sistema de propulsión consta de dos fuentes de energía, la pila de combustible como tal y una batería eléctrica para proporcionar energía adicional en los momentos pico de demanda. La potencia de las pilas de hidrógeno es de 8.300 kW, mientras que las baterías almacenan un total de 2.400 kWh. Las pilas de hidrógeno mantienen el crucero del barco, mientras que las baterías sirven para los momentos de aceleración a velocidad de crucero.
EL parámetro de diseño para las pilas de combustible ha sido la velocidad de crucero del barco, con una velocidad de 17 nudos (31,5 km/h), con una velocidad máxima de 18 nudos (33,3 km/h) se necesitan 4 motores eléctricos que propulsen las hélices de 3 MW de potencia máxima cada uno.
Hidrógeno sí, pero que sea renovable
Pero todo esto no asegura que el barco sea de cero emisiones; para conseguir tal objetivo, el hidrógeno ha de ser obtenido de forma 100% renovable. Para ello en el proyecto se incluye el uso de aerogeneradores en el mar capaces de suministrar la electricidad necesaria para general el hidrógeno.
A día de hoy, alrededor de un 30% de la energía producida por un aerogenerador offshore no es utilizada; esto significa que un parque eólico de 500 MW podría generar hasta 10.000 toneladas de hidrógeno líquido durante su vida operativa. Y los planes de seguir instalando energía eólica marina continúan.
En Alemania se está planteando la instalación de hasta 3 GW de potencia eólica en el mar (Para hacernos una idea, en España tenemos 21,288 GW de potencia eólica instalada en total) sumados a los actuales, que podrían dejar libre para producir hidrógeno una cantidad de 3.600 GWh anuales.
Dados estos valores, se estima que para 2020 la producción de hidrógeno de esta forma sea atractiva económicamente para el transporte marítimo, debido a los ya mencionados incrementos en regulaciones de emisiones y el coste del combustible, ya que el bunker oil (los residuos de la destilación petrolífera) pase de los 1.500 dólares actuales a más de 2.000 dólares, significando un incremento de los costes de un 33%.
Vía | Green Car Congress
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