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Transporte marítimo cero emisiones: una larga travesía sin vuelta atrás

El transporte marítimo avanza hacia la meta de la sostenibilidad en diversos frentes y ya existen más de un centenar de proyectos que exploran la viabilidad de combustibles alternativos cero emisiones. En el Port de Barcelona, por ejemplo, han atracado diversos buques de la nueva clase Grimaldi Green 5th Generation, que emplean baterías de litio que se cargan durante la navegación. Mientras, en Noruega están diseñando el primer buque cero emisiones del mundo.

Publicado el 27.05.2021
Más de un centenar de proyectos que estudian la viabilidad de emplear combustibles cero emisiones están en marcha, la mayoría en Europa y Asia. (GettyImages/PierNext)

¿Cómo pueden los buques apoyar la lucha contra el cambio climático?

La reducción de las emisiones de los gases de efecto invernadero procedentes de los buques fue el tema estrella de la reunión que el Comité de Protección del Medio Marino celebró en 2018. En la línea de los Acuerdos de París, los Estados Miembros de la Organización Marítima Internacional mostraron su compromiso a disminuir el total de las emisiones de CO2 anuales en al menos un 50 % hasta 2050 comparado con los niveles de 2008.

Los proyectos preferidos en marcha: hidrógeno, amoníaco, metanol/etanol

El informe ‘New Mapping of Zero Emission Pilots and Demonstration Projects’ publicado por el Global Maritime Forum en marzo de 2021, recoge 106 proyectos centrados en tecnologías navales, de producción, abastecimiento y recarga de combustible que utilizan, por este orden, hidrógeno, amoníaco, metanol/etanol, baterías eléctricas, eólica, biocombustibles y biogás licuado, la mayoría de los cuales se están desarrollando en Europa (71) y en Asia (31). 

Según los hallazgos del informe, se pueden establecer dos tendencias. En los buques de mayor tamaño, los proyectos desarrollados con amoníaco y metanol/etanol han experimentado una mayor subida, mientras que en las embarcaciones de menor tamaño el hidrógeno destaca por encima de los demás.

¿Qué diferencias existen entre los combustibles sostenibles?

El estudio ‘Zero-Emission Vessels 2030’, publicado por Lloyd's Register y University Maritime Advisory Services (UMAS), plantea una pregunta interesante: ¿Qué tecnologías cero emisiones son más viables para propulsar embarcaciones con la misma capacidad de los buques que emplean combustibles fósiles? La respuesta no depende de un solo factor, ya que tiene implicaciones económicas (costes, rentabilidad), productivas (de dónde se obtienen estos combustibles) y otros elementos como su almacenamiento, manipulación y transporte.

Los resultados del estudio concluyen que los biocombustibles son la solución cero emisiones más atractiva, ya que superan a las demás en términos económicos. Sin embargo, presentan dos desafíos clave: la sostenibilidad y la disponibilidad de los recursos naturales para su elaboración. Su producción para el transporte marítimo choca con otros objetivos sociales, como la producción de alimentos, que podría resultar en un suministro finito que comportaría una subida de precios, restándole competitividad. 

La energía eléctrica que proviene de las baterías  no es, a día de hoy, una tecnología competitiva y requiere de una evolución adicional significativa en términos de rendimiento y reducción de costes. El enfoque cambia cuando se emplea como una tecnología auxiliar.

Por último, el hidrógeno y el amoníaco se presentan como soluciones intermedias, aunque el estudio señala que dependerá de cómo madura la tecnología y las materias primas asociadas con su producción y almacenamiento y cómo impactará en el equilibrio entre sus respectivos precios como combustibles y los costes de almacenamiento a bordo.

En los buques de mayor tamaño, los proyectos desarrollados con amoníaco y metanol/etanol han incrementado, mientras que en las embarcaciones de menor tamaño el hidrógeno destaca por encima de los demás

Grimaldi GG5G: baterías de litio y placas solares

El buque Eco Barcelona recarga sus baterías de litio durante la navegación. (Grimaldi Lines)

El 5 de febrero de 2021 puede significar un antes y después en el camino para alcanzar las cero emisiones en los puertos. Aquel día atracó en el Port de Barcelona el buque Eco Barcelona, uno de los 12 barcos ro-ro híbridos de la nueva clase Grimaldi Green 5th Generation (GG5G), que combina combustibles fósiles y electricidad.

La característica que lo hace único en el mundo es que sus baterías de litio se recargan durante la navegación gracias a su eje de generador y sus 350 metros cuadrados de paneles solares, y por lo tanto, no genera ningún tipo de emisión mientras está atracado en el puerto, ya que emplea la electricidad almacenada durante la navegación.  

Además, su capacidad de carga duplica la de los buques de mayor tamaño de la compañía y consume la misma cantidad de combustible a igual velocidad,  con lo que consigue duplicar  su eficiencia en términos de emisiones por tonelada transportada.

“With Orca” – Powered by Nature: hidrógeno y eólica

Las características del hidrógeno precisan de consideraciones de diseño especiales. (Norwegian Ship Design)

El autoproclamado primer buque de carga cero emisiones del mundo, bautizado “With Orca” – Powered by Nature y que espera empezar a navegar en 2024, es una iniciativa del fabricante de cemento alemán HeidelbergCement y el distribuidor noruego de productos agrícolas Felleskjøpet Agri y estará propulsado mediante hidrógeno y el viento del mar del Norte

Ambas empresas tienen un acuerdo de 15 años para operar el buque que transportará áridos desde el oeste de Noruega hasta el este del país, donde se encuentra la planta de HeidelbergCement Norway y, a su regreso, cereales de Felleskjøpet AGRI. 

El diseño del barco corre a cargo del armador noruego Egil Ulvan Rederi y de Norwegian Ship Design Company, empresa noruega de diseño e ingeniería de barcos. Hans Kristian Dyrli, gerente de desarrollo de proyectos de Norwegian Ship Design Company, explica que en estos momentos están en conversaciones con la Autoridad Marítima de Noruega con el objetivo de recibir una “aprobación en principio” para el concepto del buque.

“La alta inflamabilidad del hidrógeno nos obliga, por razones de seguridad, a repensar el diseño básico de la embarcación, trasladando la superestructura habitable a la proa y concentrando todas las instalaciones de hidrógeno en la popa, aunque a día de hoy no se ha decidido la ubicación  definitiva de la carga de combustible”, explica.

Dyrli señala que debido a que la disponibilidad, transporte y almacenamiento de grandes cantidades de hidrógeno pueden no estar aprobados por las autoridades portuarias de muchos puertos, han optado por agregar dos velas de rotor que propulsarán la embarcación de 88 metros de eslora mediante energía eólica.

“Creemos que el coste de la energía aumentará en el futuro y que el uso directo de la energía eólica a bordo desempeñará un papel importante para lograr un transporte marítimo sin emisiones. La embarcación estará diseñada para una eficiencia óptima cuando se navega con viento, ya que las velas de rotor son el tipo de vela más adecuado, su huella ambiental es mínima en relación con la fuerza de propulsión que generan”, justifica.

Aunque por cuestiones de confidencialidad no puede revelar los detalles del diseño del buque, comparte que el hidrógeno añade ciertas complejidades. Por ejemplo, al tratarse de un gas con ciertas propiedades físicas como la alta inflamabilidad, requiere de consideraciones de diseño especiales que se traslada a los posibles proveedores, ya que la mayoría tienen una experiencia marítima limitada o nula.

“Diseñar un barco es un proceso iterativo. Al agregar factores como el hidrógeno y  propulsión eólica significa que es probable que necesitemos algunas rondas adicionales de diseño sistemático en comparación con un barco convencional”, concluye.

A pesar de estas iniciativas, el reto de alcanzar las cero emisiones en 2050 sea tal vez demasiado ambicioso, ya que para conseguir este objetivo sería preciso una transformación sin precedentes en la producción, transporte y utilización del combustible. Para alcanzar las cero emisiones netas en treinta años, la inversión anual global en energía limpia deberá triplicarse en 2030 hasta los 4000 millones de dólares.

Aún así  los buques pueden aportar su grano de arena a la lucha contra el impacto del cambio climático  desarrollando y acelerando tecnologías limpias que espanten a los malos presagios.