granelero hidrógeno, barco de contenedores con pilas
La presión para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y contaminantes se ha extendido a la industria del transporte marítimo. Las primeras instalaciones alimentadas con electricidad, gas natural o hidrógeno ya están en construcción.
Se estima que el transporte marítimo es responsable del 3,5-4% de las emisiones de gases de efecto invernadero, principalmente dióxido de carbono, y aún más de la contaminación. En el contexto de las emisiones globales de contaminantes, el transporte marítimo "produce" entre el 18 y el 30 % de los óxidos de nitrógeno y el 9 % de los óxidos de azufre.
El azufre en el aire se forma lluvia ácidaque destruyen cultivos y edificios. Causas de la inhalación de azufre problemas con el sistema respiratorioe incluso aumenta riesgo de infarto. Los combustibles marinos suelen ser fracciones pesadas de petróleo crudo (1), con un alto contenido de azufre.
dice Irene Blooming, portavoz de la coalición medioambiental europea Seas in Risk.
se hace eco Nerijus Poskus de la empresa de tecnología de transporte marítimo Flexport.
1. Motor marino HFO tradicional
En 2016, las Naciones Unidas y la Organización Marítima Internacional (OMI) decidieron introducir una legislación para reducir las emisiones permitidas de gases de efecto invernadero y contaminantes. Las normas que imponen límites significativos a la cantidad de contaminación por azufre de los barcos que están cerca de tierra entrarán en vigor para los armadores a partir de enero de 2020. La IMO también ha indicado que para 2050 la industria del transporte marítimo debe reducir las emisiones anuales de gases de efecto invernadero en un 50%.
Independientemente de los nuevos objetivos y regulaciones de emisiones, ya se están desarrollando o proponiendo cada vez más soluciones en todo el mundo que pueden cambiar radicalmente la ecología del transporte marítimo.
transbordador de hidrógeno
El fabricante de celdas de combustible Bloom Energy está trabajando con Samsung Heavy Industries para desarrollar barcos impulsados por hidrógeno, informó recientemente Bloomberg.
Preeti Pande, vicepresidente de desarrollo de mercado estratégico de Bloom Energy, en un comunicado a la agencia.
Hasta ahora, los productos Bloom se han utilizado para alimentar edificios y centros de datos. Las celdas estaban llenas de tierra, pero ahora pueden adaptarse para almacenar hidrógeno. En comparación con el combustible diesel convencional, producen significativamente menos gases de efecto invernadero y no producen hollín ni smog.
Los propios armadores declaran la transición a tecnologías de propulsión limpias. La compañía de transporte de contenedores más grande del mundo, Maersk, anunció en 2018 que tiene como objetivo descarbonizar sus operaciones para 2050, aunque no dijo cómo quiere hacerlo. Está claro que se requerirán nuevos barcos, nuevos motores y, sobre todo, nuevo combustible para el éxito.
La búsqueda de combustibles más limpios y respetuosos con el clima para el transporte marítimo actualmente gira en torno a dos opciones viables: gas natural licuado e hidrógeno. Un estudio realizado por los Laboratorios Nacionales Sandia del Departamento de Energía de EE. UU. en 2014 encontró que el hidrógeno era la opción más prometedora de las dos.
Leonard Klebanoff, investigador de Sandia, comenzó a analizar con su entonces colega Joe Pratt si los barcos modernos podrían funcionar con pilas de combustible de hidrógeno en lugar de usarlas con combustibles fósiles. Su proyecto se lanzó cuando el operador del ferry de la Bahía de San Francisco le preguntó al Departamento de Energía si su flota podía convertirse a hidrógeno. Si bien la tecnología de celdas de combustible de hidrógeno ha existido durante décadas, nadie pensó en usarla en barcos en ese momento.
Ambos científicos estaban convencidos de que el uso de células era posible, aunque, por supuesto, habría que superar varias dificultades para ello. por unidad de energía producida aproximadamente cuatro veces más hidrógeno líquido que el combustible diesel convencional. Muchos ingenieros temen no tener suficiente combustible para sus barcos. Un problema similar existe con la alternativa al hidrógeno, el gas natural licuado, que, además, no tiene ese nivel de emisión cero.
2. Construcción del primer ferry de hidrógeno en el astillero de Auckland.
Por otro lado, la eficiencia del combustible de hidrógeno sigue siendo el doble que la del combustible convencional, por lo que de hecho necesito el dobleno cuatro. Además, los sistemas de propulsión de hidrógeno son mucho menos voluminosos que los motores marinos convencionales. Entonces, Klebanoff y Pratt finalmente concluyeron que era posible convertir la mayoría de los barcos existentes a hidrógeno y que sería aún más fácil construir un nuevo barco de celda de combustible.
En 2018, Pratt dejó Sandia Labs para cofundar Golden Gate Zero Emission Marine, que desarrolló planes detallados para un ferry de hidrógeno y convenció al estado de California para que donara $3 millones para financiar un proyecto piloto. En el astillero de Oakland, California, actualmente se trabaja para construir las primeras unidades de este tipo (2). El transbordador de pasajeros, cuya finalización está prevista para fines de este año, será el primer buque con motor en los Estados Unidos. Se utilizará para transportar pasajeros a través del Área de la Bahía de San Francisco y para estudiar el área, y el equipo del Laboratorio Nacional Sandia explorará el dispositivo en toda su longitud.
innovación noruega
En Europa, Noruega es conocida por su innovación en el campo de las instalaciones en alta mar con propulsión alternativa.
En 2016, el armador The Fjords lanzó un servicio programado entre Flåm y Gudvangen en el Medio Oeste de Noruega utilizando el motor híbrido Vision of the fjords de Brødrene Aa. Los ingenieros de Brødrene Aa, utilizando la experiencia de construir Vision of the fjords, construyeron Future of the Fjords sin emisiones nocivas. Este motor de casi dos cilindros estaba equipado con dos motores eléctricos de 585 hp. todo el mundo. El catamarán de fibra de vidrio puede llevar a bordo hasta 16 pasajeros al mismo tiempo y su velocidad es de 20 nudos. De particular interés es el tiempo de carga de las baterías que alimentan el dispositivo, que es de solo XNUMX minutos.
En 2020, un portacontenedores eléctrico autónomo entrará en aguas noruegas - Yara Birkeland. La electricidad para alimentar las baterías del barco provendrá casi en su totalidad de centrales hidroeléctricas. El año pasado, AAB anunció planes para colaborar con el Centro de Investigación de Noruega sobre el uso de jaulas en las divisiones de pasajeros y transporte.
Los expertos enfatizan que el proceso de cambio de la industria marítima hacia soluciones alternativas y más respetuosas con el medio ambiente (3) durará muchos años. El ciclo de vida de los barcos es largo, y la inercia de la industria sigue siendo nada menos que la de varios cientos de miles de metros cargados hasta el borde.
