En los últimos dos años, se están multiplicando los proyectos e inversiones de los sistemas de propulsión a viento. (bound4blue)
La navegación sostenible invierte en volver a las velas
El viento como aliado de la sostenibilidad de la navegación marítima. No es una moda vintage, sino que las iniciativas en los últimos dos años han ido a más, con fuertes inversiones en innovación y en rondas de financiación en las empresas más punteras para que la cuota de mercado de la propulsión eólica deje de ser anecdótica y se convierta en una realidad. ¿La navegación sostenible puede prescindir de los combustibles? Repasamos qué está pasando en el sector.
Publicado el
05.10.2023
En los últimos dos años, se están multiplicando los proyectos e inversiones de los sistemas de propulsión a viento. (bound4blue)
El creciente papel de los sistemas de propulsión eólicos en la descarbonización del transporte marítimo está protagonizando, este 2023, iniciativas e inversiones de la Unión Europea y de otras instituciones internacionales.
Por ejemplo, Wind Energy Harvesting for Ship Propulsion Assistance and Power, WHISPER, un proyecto de transición energética cuyo objetivo es reequipar a los buques asistidos por energía eólica para lograr la reducción de emisiones, ha recibido 9,2 millones de euros.
Otro proyecto financiado por la UE es OPTIWISE, que investiga cómo ajustar el diseño general de los buques para optimizar la propulsión asistida por el viento. El proyecto, que durará hasta mayo de 2025, incluirá 3 casos de demostración de conceptos de propulsión eólica, así como una propuesta general de diseño y arquitectura y un novedoso sistema de gestión de la energía vinculado a la optimización de la travesía para los buques Wind S.
En lo que se refiere a empresas que están desarrollando esta tecnología, en el marco del proyecto Horizonte Europa, la UE financió con 9 millones de euros la construcción del Orcelle Wind, el primer buque Ro-Ro propulsado por energía eólica, presentado por Wallenius Wilhelmsen en 2021.
En 2022, la española bound4blue recibió una subvención de 4,1M€ del programa EU Innovation Fund, concedida por CINEA (Agencia Ejecutiva Europea de Clima, Infraestructuras y Medio Ambiente), en un paquete de inversiones por valor de 22,4 millones de euros que incluye además inversores corporativos y fondos de capital riesgo. Un año antes recibió 2,4 millones de euros del EIC Accelerator Program del programa Horizonte Europa. Otros proyectos co-financiados por la UE, y liderados por la compañía española, son Greening the Blue y Aspiring Wingsails.
Cristina Aleixendri, cofudadora y COO de bound4blue, explica a PierNext que invertirán estos fondos en incrementar el nivel comercial de su sistema de velas de succión eSAIL®. “El objetivo de esta ronda es, entre otros motivos, seguir mejorando el sistema. Eso pasa por seguir innovando y continuar aportando mejoras a la tecnología”.
En otras latitudes, Winds of Change, una iniciativa de velas eólicas de Smart Green Shipping, obtuvo 60 millones de libras de financiación en el marco del programa de soluciones marítimas cero emisiones del Gobierno británico. Los fondos se utilizarán para diseñar y construir una vela de ala de 20 metros de altura de última generación llamada FastRig.
En Japón, varios proyectos están en marcha:
Zephyrus Marine, Mirai Ships, Ad Hoc y SHIFT, firmaron un memorando de entendimiento para construir el Zephyrus Zero Carbon, un buque para operaciones de servicio eólico marino (SOV).
El pasado enero, la japonesa K Line y Electric Power Development Co. (J-Power) revelaron sus planes de instalar Seawing, un sistema automatizado de cometas alimentado por energía eólica, en el buque de carga carbonero Corona Citrus.
Por último, la japonesa ONE reveló recientemente sus planes de instalar dos unidades de asistencia eólica en su portacontenedores "Kalamazoo", de 1036 TEU de capacidad, antes de que termine 2023.
El mercado de los sistemas de propulsión a viento
Actualmente, 24 son los buques equipados con sistemas de navegación asistida por el viento (WASP). Aunque estas cifras se doblarán en 2024, Aleixendri cree que es temprano hablar de madurez tecnológica, ya que la cuota de implementación es muy menor si tenemos en cuenta que la flota mundial de buques ronda las 120.000 unidades.
Actualmente, existen siete sistemas, de los cuales, la COO de bound4blue señala las velas de rotor y las de succión como las más maduras. “Durante varios años, han existido más implantaciones de rotores, pero se espera que entre lo que queda de 2023 y el año que viene el número de instalaciones de velas de succión iguale a la de rotores”, comparte. El top 3 tecnológico lo cierran las velas rígidas.
Estos siete sistemas son:
- Velas blandas: 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.
- Velas rígidas: velas de ala, foils. Algunas plataformas tienen paneles solares para generar energía auxiliar adicional.
- Rotor: cilindros giratorios operados por motores de baja potencia que utilizan el efecto Magnus (diferencia en la presión del aire en diferentes lados de un objeto giratorio) para generar empuje.
- 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.
- Remolque de cometas: el despliegue de cometas dinámicas o pasivas en la proa del barco para ayudar a la propulsión o generar una mezcla de empuje y energía eléctrica.
- Turbinas: pueden instalarse en barcos para apoyar la propulsión eléctrica o utilizarse como sistema de propulsión independiente.
- Velas de casco: el rediseño de los cascos de los barcos para capturar la potencia del viento y generar empuje.
Una tecnología más que probada
En el caso de bound4blue, en 2021 instalaron un vela de succión de 12 metros en el buque de pesca Balueiro Segundo del armador Orpagu, convirtiéndose en el primer pesquero del mundo en utilizarla. Aleixendri detalla varios cambios que han sucedido desde entonces fruto de esta primera experiencia: de los citados 12 metros, ahora la compañía ofrece tres tamaños; de 12 a 17 m, de 18 a 26 m y de 24 a 36 m.
Este año han instalado dos unidades de 17 metros en el Eems Traveller, un barco de carga general, empleando la tercera generación del sistema, que incluye mejoras a nivel aerodinámico de un 20%.
“En 2022 hemos realizado más ensayos en el túnel de viento, que juntamente con los datos obtenidos del pesquero y, en menor medida, de la Naumon, el buque-teatro itinerante de La Fura dels Baus, donde instalamos una vela de 18 m, nos han permitido, por ejemplo, mejorar la eficiencia aerodinámica del sistema”, detalla.
Entre el pesquero y la Naumon también se experimentó otra innovación; mientras en el primero, el sistema era fijo, el segundo incorporó el primer sistema de abatimiento diseñado por la compañía que permite plegar las velas. Fue la segunda generación del eSAIL®.
Otros proyectos que la compañía tiene en marcha es la instalación de tres unidades de 22 m cada una en un barco de carga Ro-Ro de la flota de Louis Dreyfus Armateurs, cuatro unidades de velas de misma altura en un tanquero propiedad de Odfjell y, por, último, un sistema de 26 metros de altura en un granelero del armador japonés Marubeni Corporation.
Sobre el papel que juegan los armadores dispuestos a probar tecnología de propulsión eólica, la ingeniera aeronáutica explica que se trata de compañías cuyo esfuerzo medioambiental sobrepasa lo exigible en la actualidad por los distintos reglamentos e, incluso, buscan ir más allá en reducir su impacto ambiental. “El crecimiento ha sido bastante orgánico”, relata.
Su integración en el diseño de los buques
Actualmente, dado el volumen actual de la flota mundial, la mayoría de buques que incorporan esta tecnología son existentes. Son éstos los que, precisamente, deben ejecutar ahorros de combustible y de emisiones para cumplir con las metas de descarbonización establecidas por la Organización Marítima Mundial y la Unión Europea.
“En este caso, se realiza un estudio de ingeniería en detalle con el armador para definir dónde se puede albergar el sistema, que se define en función de muchos parámetros. Uno, por ejemplo, sería a nivel operativo del barco; si tiene limitaciones de altura, se pondrán velas de un tamaño u otro, más o menos unidades, que serán abatibles o no”, describe.
Regulación de la propulsión asistida por el viento
Actualmente, la propulsión eólica está clasificada como "medida de ahorro de combustible", descripción, que, desde la International Windship Association piden modificar a "proveedor de potencia propulsora". El matiz que se plantea es ¿cómo está computado el viento?
“El viento mejora los índices de eficiencia energética del buque a nivel de Carbón Intensity Indicator y a nivel de EEXI o EEDI, según si es un barco nuevo o uno existente. Está bien que la IMO incorpore el viento en la mejora de estos índices, pero no están incorporados correctamente ya que los consideran sistemas de eficiencia energética: añadir una vela es como incorporar un motor más a tu barco, porque al final usas el viento, que es un combustible, lo que en este caso es sostenible y gratuito” apunta.
En cambio, Aleixendri señala que iniciativas europeas como el Régimen Comunitario de Comercio de Derechos de Emisión (EU ETS) o Fuel EU pueden dar un gran espaldarazo a las tecnologías limpias.
“Nuestros clientes con una operativa importante en aguas europeas están viendo que el retorno de implantar nuestra tecnología es igual, en términos de EU ETS y Fuel EU, que lo es de lo que se ahorran en combustible”, comparte.
Aunque la tecnología de propulsión eólica cuenta todavía con una cuota de implantación baja, los miembros de la International Windship Association señalan, en un escrito conjunto, que existe el potencial de que entre el 20 y el 30% de los requisitos energéticos de la flota mundial sean proporcionados por sistemas de propulsión eólica como parte de un enfoque híbrido de propulsión.
Según señala el escrito, un estudio encargado por el Gobierno del Reino Unido prevé hasta un 45% de penetración de las tecnologías eólicas en la flota mundial para 2050. Un informe clave sobre los sistemas eólicos realizado por encargo de la UE estima la posibilidad de hasta 10.700 instalaciones para 2030, incluyendo aproximadamente el 50% de los graneleros y el 67% de los petroleros.
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