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Barcos a vela, el retorno más innovador de un clásico

La década de 1940 fue la última en la que veleros de carga surcaron océanos y mares. Su final fue fruto de la dependencia de la estabilidad del viento, que causaba demoras en la recepción y entrega de mercancías. Pero ochenta años después han vuelto en forma de modernos mástiles que vuelven a izar velas. Una apuesta por el viento como una de las energías limpias que contribuirá a la descarbonización del transporte marítimo. La gran era de la vela regresa más aerodinámica y eficiente que nunca, tal y como demuestran las innovaciones que lideran dos compañías, la española Bound4blue y la francesa Neoline.

Publicado el 02.09.2021
La gran era de la vela regresa más aerodinámica y eficiente que nunca con el objetivo de reducir emisiones en el transporte marítimo. (Neoline)

El viento, aliado de la sostenibilidad marítima

Se estima que la energía del viento reduce el consumo de combustible entre un 10-30%, según si las condiciones atmosféricas son más o menos favorables durante el trayecto. Y lo que es aún más interesante para un sector que avanza hacia la descarbonización: minimizan las emisiones de CO2 entre 10% y un 60%, según la tecnología empleada. 

Actualmente existen seis tipos de sistemas de propulsión asistida por el viento (WAPS, por las siglas en inglés de Wind-Assisted Propulsion Systems) cuyo nivel de madurez y desarrollo es desigual: 

  • Remolque de cometas. El sistema transmite la fuerza de tracción al barco a través de una cuerda de fibra sintética. Un cable inteligente integrado en la cuerda asegura el suministro de energía y comunica con el sistema de control del buque.
    La empresa Skysails está desarrollando prototipos para barcos de carga y de recreo.
  • Rotor giratorio vertical. Aprovecha la fuerza propulsora creada por la diferencia de presión en el cilindro ortogonal a la dirección del viento.
    El primero de los buques en montar este modelo fue el petrolero Maersk Pelican.
  • Velas de casco. Cascos de un buque diseñados para generar sustentación aerodinámica. Todavía no existe ningún proyecto comercial en desarrollo.
  • Turbinas eólicas. Pueden instalarse en barcos para apoyar la propulsión eléctrica o utilizarse como sistema de propulsión independiente. Igual que el anterior, es una opción que todavía no es viable.
  • Velas blandas y rígidas. Esta nueva generación de velas están diseñadas para asistir a otros métodos de propulsión, incluidos los motores. La mayoría de las velas se pueden arriar y almacenar cuando no se usan debido a su montaje lateral al descargar o cargar la carga.  Neoline es el proyecto más avanzado en esta categoría. Otro que entra en esta categoría es Wing Sail Mobility (WISAMO), un sistema de velas automatizado, telescópico e inflable que se puede instalar tanto en buques mercantes como en embarcaciones de recreo. El rango de uso del ala es uno de los más amplios del mercado, con una eficacia probada en muchos puntos de vela, especialmente cuando se navega en ceñida (barlovento). Se puede utilizar en todas las rutas marítimas y se instalará por primera vez en un buque mercante en 2022, fecha en la que Michelin espera que entre en producción.
  • Velas de succión. Al exponerse al viento, con la succión desactivada, solo produce resistencia, al igual que cualquier otra estructura que no genera sustentación. Sin embargo, cuando la succión está activada, se aspira una pequeña cantidad de aire que se adhiere al flujo de aire de la vela, generando enormes cantidades de sustentación con baja resistencia.
    La española Bound4blue es un ejemplo de esta última.

 

 

 

WISAMO es un sistema de velas automatizado, telescópico e inflable que se instalará por primera vez en un buque mercante en 2022. (Michelin)

Disminuir la velocidad para ahorrar combustible

Uno de los proyectos más avanzados en el campo de las velas blandas y rígidas es el de Neoline. Está dirigido por marinos, capitalizado por los grandes armadores atlánticos franceses y cuenta con socios tecnológicos como Renault.

Jean Zanuttini, su CEO, explica que su experiencia previa como oficial de la Marina Mercante es clave en el enfoque empresarial, basado en soluciones pragmáticas a nivel tecnológico y operativo que combina las ventajas que ofrece el viento y aprovecha otras tecnologías para paliar las desventajas.

“Cuando hablamos de consumo de energía y su impacto en el transporte marítimo hay que tener en cuenta factores como la disminución de la velocidad. Pasar de 15 a 11 nudos posibilita ahorrar la mitad de energía, con el consiguiente ahorro en emisiones”, afirma.

Depender de esta fuente de energía significa estar supeditado a su disponibilidad, y esto puede generar retrasos en el comercio marítimo. Este hecho significó el final de la vela hace casi 100 años, pero ahora se ha convertido en un factor menos determinante desde que existen sistemas de predicción meteorológica más sofisticados y la posibilidad de simular rutas con hasta diez días de antelación.

Su primer prototipo, denominado Neoliner, con una longitud de 136 m y 24,2 m de ancho, 4200 m2 de velas, carga 280 teus, 1.500 metros lineales de carga y 5.000 toneladas de carga convencional. Está equipado con un aparejo dúplex y aletas antideriva, que favorecen una navegación regular y eficaz. Estos elementos son retráctiles para permitir el acceso a la mayoría de los puertos.

El Neoliner se probará en dos pilotos. El primero, previsto para 2023, partirá de St-Nazaire, en Francia, rumbo a Halifax/Baltimore, en la costa este de Estados Unidos, con paradas en St-Pierre y Miquelon. “Hemos decidido empezar en el Atlántico Norte precisamente porque las condiciones eólicas son las más interesantes”, afirma.

El Neoliner está equipado con un aparejo dúplex y aletas antideriva que favorecen una navegación regular y eficaz. (Mauric/Neoline)

Se estima que la energía del viento reduce el consumo de combustible entre un 10-30% y las emisiones de CO2 entre 10% y un 60%, según la tecnología empleada

Innovación a toda vela

En lo que se refiere a innovación pura y dura, la española Bound4blue destaca por el diseño en dos de las categorías mencionadas anteriormente; la vela rígida, y la vela de succión, denominada eSAIL. Uno de los cofundadores es David Ferrer Desclaux, nombrado Innovator Under 35 Europe & Visionary of the Year 2018 por el Instituto Tecnológico de Massachusetts.

De esta última, la vela de succión, en el segundo trimestre de este año instalaron el sistema en el buque de pesca Balueiro Segundo del armador Orpagu, convirtiéndose en el primer pesquero del mundo en utilizarlo. La vela mide 12 metros de altura y dispone de un sistema de control autónomo, por lo que no requiere de tripulación adicional para manejarla.

“Hemos necesitado varias semanas para calibrar la vela y los sensores que lleva incorporados, algo que tuvimos que hacer a distancia porque el barco ya estaba navegando por el Pacífico. En octubre podremos extraer las primeras conclusiones y valorar si requiere mejoras que incrementen la eficiencia del sistema,” comparte José Miguel Bermúdez, CEO de la compañía.

La eSAIL produce entre seis y siete veces más sustentación que una vela convencional, con un consumo de potencia mínimo y sin ninguna complejidad mecánica (sin cargas inerciales, vibraciones, movimiento constante, etc.), lo que garantiza un funcionamiento sencillo y fiable.

El sistema, según confirma su CEO, también podrá instalarse en buques de mayor tamaño como graneleros o tanqueros. Ya cuentan con una versión de vela que mide 17 metros de altura.

La eSAIL produce entre seis y siete veces más sustentación que una vela convencional. (Bound4blue)

Un sector marítimo receptivo a reducir emisiones

Sobre la respuesta del transporte marítimo a la obligatoriedad de descarbonizar el sector para cumplir tanto con la normativa europea como con las recomendaciones de la Organización Marítima Internacional, Bermúdez opina de que a pesar de tratarse de “un sector tradicional al que le cuesta incorporar e implementar cualquier tipo de cambio”, describe la acogida de las navieras a sistemas como el que han patentado como muy buena. “Llevar a cabo esas primeras instalaciones les permitirán evaluar de primera mano los ahorros potenciales que pueden conseguir en sus barcos y rutas. También es necesario buscar fórmulas que permitan financiar este tipo de sistemas al inicio que faciliten su penetración”, agrega.

Según el CEO de Neoline, a las navieras les interesa que surjan soluciones apoyadas en el viento o en los combustibles cero emisiones porque les permitirá tener más opciones a la hora de implementar estas soluciones. Zanutti opina que la eólica puede ser más eficiente que los biocombustibles porque duda de la disponibilidad de estos últimos si otros sectores deben incorporarlos también a sus sistemas de transporte. “El viento es la opción más viable, especialmente en aquellos trayectos más largos, si el objetivo no es reducir las emisiones un 10% o 20% sino eliminarlas totalmente”, defiende.

Velas más sostenibles con la ayuda de los puertos

Ambos sistemas utilizan otra fuente de energía auxiliar. Neoline utiliza  diésel, aunque en poco tiempo planean sustituirlo por baterías eléctricas recicladas de los coches de la marca Renault. “Un motor auxiliar es necesario en caso de que la potencia del viento disminuya y para conseguir una velocidad superior a los 14 nudos en determinados momentos del trayecto”, justifica.

En el caso de Bound4blue, la succión se produce gracias a un ventilador, un sistema activo que precisa de consumo de potencia para succionar y rotar y orientar la vela. “Aunque sea un porcentaje muy pequeño comparado con la potencia neta que la vela proporciona al barco necesitamos cierta cantidad de energía para poder activar el sistema”, explica Bermúdez.

En el caso de la francesa, su CEO afirma que los barcos amarrarían en los puertos con las baterías cargadas para contribuir al denominado ‘Zero Emissions in Port’, un paso más hacia la descarbonización de las instalaciones portuarias.