¿Escocia construirá un barco propulsado por hidrógeno? - Tecnología en el mundo ¿Escocia construirá un barco propulsado por hidrógeno? - Tecnología en el mundo

¿Escocia construirá un barco propulsado por hidrógeno?

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Un proyecto que tiene como objetivo poner a Escocia a la vanguardia de la tecnología de hidrógeno de cero emisiones ha entregado un modelo para un pequeño ferry a las Islas Orkney. ¿Pero sucederá?

«Transbordadores» se ha convertido en una especie de mala palabra en Escocia en los últimos años. Una flota cada vez menos confiable combinada con sobrecostos masivos y retrasos en la construcción de nuevos barcos son titulares de noticias regulares.

Mientras tanto, un grupo dispar de organizaciones, empresas privadas y académicos, tanto en Escocia como en Europa, han estado trabajando juntos en silencio en una visión mucho más optimista para el futuro.

Durante una década, han estado probando la viabilidad de transportar personas y vehículos a través de lagos y océanos utilizando hidrógeno, un combustible cuyos únicos subproductos son oxígeno y agua tan pura que se puede beber.

El transbordador de Shapinsay

HySeas III, la última encarnación del proyecto, tiene un objetivo muy específico: construir una embarcación pequeña de doble costado para transportar pasajeros y automóviles en una ruta de 25 minutos entre Kirkwall y Shapinsay en las Islas Orkney.

Orkney fue elegido por una razón. La comunidad isleña, justo al norte del continente escocés, es líder mundial en la economía pionera del hidrógeno.

Las islas tienen mucha más energía eólica y mareomotriz de la que necesitan para el consumo eléctrico doméstico, pero la red principal no siempre puede manejar el excedente.

En lugar de apagar las turbinas eólicas por períodos, utilizan la electrólisis, dividiendo las moléculas de agua en oxígeno e hidrógeno.

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Orkney utiliza electrolizadores para producir «hidrógeno verde».

El «hidrógeno verde» se puede usar para generar electricidad cuando sea necesario usando algo llamado celda de combustible de hidrógeno.

Las celdas de combustible ya alimentan una pequeña flota de furgonetas municipales, calientan edificios y propulsan barcos amarrados en el puerto de Kirkwall. Para una sociedad que depende tanto de los barcos para moverse, el próximo paso obvio son los transbordadores.

¿Suena sencillo? No es tan simple.

Desafíos y opciones

En primer lugar, ha habido desafíos técnicos y decisiones que tomar.

El hidrógeno puede mezclarse con otros combustibles y quemarse directamente en un motor de combustión interna, emitiendo cantidades mucho menores de CO2. Pero ese método produce otros contaminantes nocivos: óxidos de nitrógeno y azufre, conocidos como NOx y SOx.

En cambio, el proyecto HySeas optó por la estrategia de pila de combustible mucho más ecológica: usar hidrógeno para producir electricidad para impulsar motores eléctricos.

Los obstáculos técnicos se han superado en gran medida. Una pila de combustible de hidrógeno con certificación marina, del tamaño aproximado de un armario, puede producir 200 kilovatios de electricidad. La producción se puede ampliar como bloques de construcción: el barco de Orkney requeriría tres de ellos.

Además de las celdas de combustible, el transbordador también necesitaría 7,5 toneladas de baterías para actuar como un amortiguador, suavizando el suministro de energía a los motores, brindando energía adicional cuando sea necesario, pero también asegurando que el transbordador pueda llegar a puerto si las celdas de combustible rompió.

Un mayor dolor de cabeza han sido las regulaciones, o más bien la falta de ellas. El equipo a menudo ha tenido problemas para lograr la aprobación reglamentaria cuando el libro de reglas no ha seguido el ritmo de la tecnología.

A pesar de estos desafíos, se ha aprobado un programa de capacitación de la tripulación. La semana pasada, se alcanzó un hito importante cuando los reguladores de envío DNV dieron luz verde para el diseño del prototipo.

El miedo de Hindenberg

El hidrógeno ya tiene su lugar en la historia del transporte.

El primer dirigible moderno, el Zepellin LZ1, surcó los cielos en 1900, tres años antes que los hermanos Wright y sus aeronaves aladas.

Durante décadas, los dirigibles llenos de hidrógeno ofrecieron una forma rentable de volar, pero se estrelló el 6 de mayo de 1937, cuando el Hindenberg explotó en una enorme bola de fuego al aterrizar en Nueva Jersey.

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El desastre de Hindenberg de 1937 sacudió la confianza pública en los viajes en dirigible.

Las 35 muertes, junto con el accidente aún más mortal de la aeronave R101 siete años antes, destruyeron la confianza en los viajes en aeronaves, lo que obligó a cambiar al gas helio, más seguro pero más costoso.

El hidrógeno es extremadamente inflamable, pero también lo son muchos otros combustibles, como la gasolina. El hidrógeno ya se está utilizando para impulsar autobuses en Aberdeen.

El líder del proyecto, el profesor Martin Smith, de la Universidad de St Andrews, señala que hasta la década de 1970 era el gas de carbón, que es un 50% de hidrógeno, en lugar del gas natural lo que se canalizaba a millones de hogares.

“Tu abuela, tu bisabuela y tu bisabuela habrán usado hidrógeno como combustible”, explica.

«No es el combustible nuevo y aterrador que a veces se presenta, ha existido durante mucho tiempo».

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El hidrógeno se almacenaría en tanques de fibra de carbono en la cubierta de la timonera.

Para satisfacer a los reguladores, los diseñadores planean almacenar el hidrógeno en tanques de fibra de carbono presurizados ubicados en la cubierta de la timonera del transbordador.

Los riesgos de una fuga o, en el peor de los casos, una explosión se han modelado cuidadosamente y se ha elegido el grado de presurización para limitar el riesgo de lesiones.

En cierto sentido, usar el elemento más liviano de la Tierra como combustible tiene una ventaja de seguridad: si hay una fuga, simplemente se aleja flotando.

Velocidad perdida

Hace unos años, parecía que el barco de las Orcadas planeado podría convertirse en el primer ferry del mundo impulsado por hidrógeno, pero al igual que la carrera hacia el Polo Sur a principios del siglo XX, es casi seguro que esa distinción recaerá en los noruegos.

HySeas III sufrió un gran revés cuando el astillero Ferguson Marine, socio principal de diseño en Port Glasgow, pasó a la administración y se nacionalizó en 2019, lo que afectó la financiación del proyecto y generó una montaña de papeleo.

La agencia de transbordadores del gobierno escocés, CMAL, asumió la función de diseño y comenzó el proceso desde cero.

Mientras tanto, la compañía noruega de transbordadores Norled recibió un barco de 82 m (269 pies) llamado Hydra, que parece destinado a convertirse en el primer transbordador del mundo propulsado por hidrógeno a finales de este año.

Las celdas de combustible de Hydra están instaladas pero actualmente funcionan con baterías debido a la falta de hidrógeno producido localmente. Actualmente están ultimando la logística para importarlo desde Alemania.

Si bien puede que no sea el primer ferry de hidrógeno del mundo, el ferry de Orkney seguiría siendo único como modelo de sostenibilidad: hidrógeno producido localmente que propulsa un barco sin las emisiones que resultan del transporte de combustible a largas distancias.

Otros combustibles futuros

El hidrógeno no es el único candidato cuando se trata de trazar un rumbo hacia un futuro de cero emisiones para los barcos.

Los transbordadores que funcionan completamente con baterías son cada vez más comunes, especialmente en Escandinavia.

En Escocia, se espera que siete embarcaciones de reemplazo planificadas actualmente para el operador de ferry de la costa oeste CalMac funcionen con baterías.

Sin embargo, actualmente se considera que los barcos totalmente eléctricos son los más adecuados para viajes más cortos o rutas en las que el tiempo de carga no es una preocupación importante.

Para los viajes más largos, la industria naviera también está considerando el amoníaco o el metanol como futuros combustibles porque son más fáciles de almacenar.

Trazar un curso hacia un futuro más verde puede involucrar múltiples técnicas en lugar de «una talla para todos».

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El ferry a batería Ellen opera una ruta de 25 millas en el sur de Dinamarca

El costo también es un problema. Salvar el planeta no es barato.

El precio del hidrógeno verde, producido por electrólisis, está vinculado al costo de la electricidad renovable, que actualmente es más alto que la electricidad no renovable.

El hidrógeno sostenible actualmente cuesta casi el doble que el diésel, pero a medida que se incorporan más energía eólica y electrólisis, algunos predicen que eventualmente será más barato que los combustibles fósiles.

Otro desafío es crear suficiente. La costa oeste de Escocia carece de la infraestructura de hidrógeno de Orkney, y ponerla en marcha requeriría una inversión de millones de libras.

Sin embargo, el profesor Smith cree que también habría mayores beneficios económicos en la creación de puestos de trabajo. El uso de energía eólica para crear hidrógeno, dice, es una forma rentable de almacenar energía verde.

«No se puede construir una batería tan grande como Ben Nevis en Skye. Es mucho más fácil almacenar energía renovable como gas comprimido».

El ferry prototipo propuesto para las Islas Orkney, junto con la infraestructura de reabastecimiento de combustible, costaría alrededor de £ 25 millones, más del doble de la factura de un barco convencional de tamaño similar.

¿Será construido? Depende en gran medida de si los políticos de Holyrood o de Orkney creen que vale la pena pagar ese precio.

El profesor Smith no es una voz imparcial, pero tiene opiniones firmes sobre lo que debería suceder a continuación.

«Cumplimos todos los requisitos, dedicamos mucho tiempo a esto, y hemos visto a personas en otras partes del mundo ponerse al día», dice.

«Si vamos a ser un líder mundial en tecnología de hidrógeno, necesitamos liderazgo y debemos hacerlo aquí».

Tal barco haría poco para aliviar la presión sobre la red de transbordadores de Escocia en apuros a corto plazo, pero la tecnología al menos ofrece una idea de lo que podría ser posible en los próximos años.

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