Una nova era en els combustibles del transport marítim

El metà i el metanol: readaptant les infraestructures de GNL

El metà sintètic, el biometà i el metanol podrien arribar a ser alternatives de carboni neutre si s'usen al costat de les tecnologies de propulsió de GNL, unes altres de captura de carboni i piles de combustió. A més, les infraestructures de GNL es poden reaprovechar fàcilment per a obtenir metà.

El problema és que aquestes solucions depenen d'energies renovables amb poca disponibilitat, la qual cosa comporta una pujada en els costos de producció.

Però existeixen casos d'èxit com el Stena Germanica. Aquest vaixell va ser adaptat en 2015 per a operar amb metanol com a combustible principal i fuel gas com a font secundària. El projecte va permetre reduir el 99% de les emissions d'òxids de sofre, el 60% de l'òxid de nitrogen, el 95% de les partícules en suspensió i el 25% del diòxid de carboni.

Biocombustibles: el camí cap a la neutralitat de carboni

Els biocombustibles poden tenir un gran paper en la lluita per a reduir les emissions de diòxid de carboni, per això la indústria del transport marítim està pressionant perquè es continuïn fent proves.

Després d'alguns èxits amb mescles de biocarburants, el Mediterranean Shipping Company planeja usar aquest combustible en tots els vaixells que passin per Rotterdam. Amb una barreja del 30%, es redueix l'emanació de carboni un 15-20%.

A més, poden usar la infraestructura de GNL per a arribar als vaixells, més motius per a invertir en gas natural liquat durant la transició cap a altres fonts com el bio-GNL, l'E-metà i les mescles d'hidrogen i metà.

Hidrogen i amoníac: combustibles de zero emissions

Si l'objectiu és aconseguir contaminar res de res, l'hidrogen i l'amoníac encapçalen la llista d'opcions netes. Aquests combustibles aconsegueixen el nombre màgic de zero emissions de diòxid de carboni quan s'obtenen de manera renovable. I es poden usar per a alimentar motors de combustió interna i piles de combustible, la qual cosa els converteix en solucions molt interessants.

L'hidrogen té un elevat contingut energètic per pes, però no per massa, la qual cosa ho fa difícil d'emmagatzemar. Té una densitat més baixa que el fuel, però la seva energia específica és 3 vegades superior per densitat d'energia gravimètrica, la qual cosa fa més valuós, ja que pes menys que el fuel, malgrat necessitar més espai d'emmagatzematge. Per a aquesta solució s'haurien de tenir en compte el disseny dels vaixells i l'impacte del seu cost.

El seu ús habitual és com a combustible líquid, així ho fa el vaixell de tripulació Hydroville operat a Anvers, el primer i únic amb un motor dièsel a hidrogen.

Encara que s'està estudiant la possibilitat d'usar hidrogen comprimit o líquid per al món del transport, ara com ara l'amoníac sembla ser el combustible de zero emissions més prometedor per al sector marítim. És un dels productes químics més utilitzats del món i el seu procés de magatzematge i transport està ben consolidat. Això ha ajudat a augmentar la seva producció mundial a 190 milions de tones a l'any.

Tot i que la disponibilitat no és un problema, el desenvolupament d'infraestructures marines pot suposar un repte. Per això és important recordar que l'amoníac pesa el doble que el fuel, encara que només necessita el triple d'espai per a concentrar la mateixa quantitat d'energia. Cal no oblidar que té un alt grau de toxicitat, per la qual cosa el seu magatzematge i manipulació han d'estar acuradament regulats.

La Unió Europea està invertint 230 milions de corones noruegues en un projecte de recerca sobre l'amoníac, en el qual Equinor i Eidesvik Offshore han acordat modificar el vaixell Viking Energy perquè funcioni amb amoníac i així respectar el medi ambient. La idea és que es cobreixin el 60-70% de les necessitats energètiques requerides en un any i la resta el proporcionaria una bateria.

Piles de combustible

Per a poder donar energia, les piles de combustible depenen de reaccions químiques. Aquestes s'indueixen amb hidrogen, amoníac o metà, la qual cosa fa que siguin encara més valuoses com a part d'una solució sostenible. No obstant això, haurien d'augmentar la seva grandària considerablement per a poder ser usades en vaixells i vaixells.

En les conclusions del projecte Viking Lady, un vaixell que usa una pila amb gas d'hidrogen, es destaca que amb aquest sistema es redueixen les emissions de manera considerable. No obstant això, aquest sistema no s'utilitza des de llavors.

Com a alternativa, el Viking Line Ferri Mariella va integrar una pila de combustible en 2017 i la continua usant avui dia. L'objectiu és demostrar la seva viabilitat i seguretat en operacions marítimes.

Totes aquestes solucions demostren la voluntat de la indústria a crear alternatives segures perquè les futures generacions puguin millorar la sostenibilitat del sector.

Bateries

Fa molt temps que les bateries s'utilitzen com a fonts d'energia conjuntament amb combustibles alternatius. No obstant això, encara es troben en fase de desenvolupament per a incorporar-les a gran escala.

Color Hybrid és el ferri híbrid dissenyat per a operar solament amb bateries. Es pot carregar mitjançant cables d'alimentació en terra o mitjançant els generadors que té a bord. Pot navegar fins a 60 minuts i completar les rutes entre Sandefjord (Noruega) i Stromstad (Suècia).

Actualment, Grimaldi utilitza bateries ions de liti perquè part dels seus vaixells no produeixin emissions durant la seva estada en el port. Les bateries es carreguen mentre el vaixell navega i subministren energia durant les escales.

Però encara falta una regulació clara que les converteixi en una solució d'ús generalitzat. A més, la seva longevitat i el rendiment requereix de més recerca i desenvolupament, ja que amb la tecnologia actual solo es poden usar per a vaixells petits i viatges de curta distància o, com en el cas de Grimaldi, com a font auxiliar.

La transició mundial cap als combustibles sostenibles

Gràcies a aquests avanços, es començaran a veure vaixells eficients al voltant del món. Però aquest canvi portarà temps. Mentrestant, els ports continuen treballant per a poder tenir les infraestructures necessàries per a navegar en un món més sostenible.

No hi ha dubte que la màxima prioritat del sector és trobar la solució més eficient, econòmica i respectuosa amb el medi ambient. Per tant, quan es trobi una energia viable i ecològica, es desencadenarà una nova revolució industrial en la qual l'adaptació de cadascun de les baules serà crucial per a arribar a bon port.