El hidrógeno en los mares altos

NEW H SHIP, un proyecto financiado por la UE recientemente concluido, ha descubierto que no hay obstáculos relevantes que se interpongan al uso del hidrógeno a bordo de las embarcaciones. El equipo del proyecto espera que estos resultados convenzan a la industria naviera y a l...

NEW H SHIP, un proyecto financiado por la UE recientemente concluido, ha descubierto que no hay obstáculos relevantes que se interpongan al uso del hidrógeno a bordo de las embarcaciones. El equipo del proyecto espera que estos resultados convenzan a la industria naviera y a los políticos para que se invierta más en investigación y desarrollo (I+D) sobre esta fuente de energía limpia para ser utilizada en los mares altos.

Los barcos se están convirtiendo rápidamente en la mayor fuente contaminación aérea de la UE. Se calcula que para 2020 las emisiones de dióxido de sulfuro y óxidos de nitrógeno procedentes de los barcos excederán las emisiones procedentes del suelo de Europa.

«Para convertir a Europa en una sociedad del hidrógeno, tenemos que incluir a los barcos en este escenario», declaró Hjalti Pall Ingolfsson, de Icelandic New Energy, uno de los socios del proyecto NEW H SHIP.

A pesar de admitir la necesidad que hay de reducir estas emisiones, se ha realizado una investigación y un desarrollo limitados para ver cómo se pueden adaptar las nuevas fuentes energéticas más limpias para ser utilizadas en los barcos. «Varios proyectos han analizado el hidrógeno a bordo de los barcos, pero se han centrado en un lago o un puerto, no en mar abierto», explicó el Sr. Ingolfsson.

A través del proyecto NEW H SHIP, que concluyó en 2005, se llevó a cabo un estudio para identificar los obstáculos técnicos, operativos y sociales relacionados con las exigencias de los sistemas a bordo de barcos y de las infraestructuras para los combustibles marítimos.

Gran parte de la investigación se basa en los resultados de otros dos proyectos financiados por la UE: FC-SHIP, que evaluó el potencial de la tecnología de pilas de combustible y, EURO-HYPORT, que examinó la viabilidad de exportar hidrógeno desde Islandia al continente europeo.

Los socios del proyecto realizaron también las evaluaciones basándose en las cuestiones técnicas encontradas en los proyectos de demostración sobre autobuses propulsados por pilas de combustible de hidrógeno como CUTE y ECTOS, iniciativas ambas financiadas por la UE.

«Se generó un aprendizaje valioso a través de estos proyectos que nos ayudaron a evaluar si las pilas de combustible de hidrógeno son una tecnología aplicable al mar», explicó el Sr. Ingolfsson.

Sin embargo, la tierra y el mar son entornos muy diferentes con obstáculos diferentes. «Hay algunas diferencias notorias», señala el Sr. Ingolfsson. Una es la necesidad de almacenar grandes cantidades de hidrógeno a bordo de los barcos. «Los barco salen a navegar y, ya se sabe, no hay muchas estaciones de servicio para repostar en el mar abierto, así que tienen que estar repletos de hidrógeno antes de zarpar».

«También hay barcos de diferentes dimensiones, algunos salen a la mar por un día sólo, mientras que otros pueden permanecer una semana o incluso un mes. Así que debemos ser capaces de almacenar hidrógeno a bordo». Debido a que el hidrógeno ocupa más espacio que cualquier otro combustible, bien en estado gaseoso o líquido, el Sr. Ingolfsson explicó la necesidad que hay de comprimir el gas. El diseño de las pilas de combustible para los barcos tendrá que tener en cuenta también la salinidad del aire marino.

Según los cálculos del proyecto, «un barco de 100 toneladas que salga a la mar durante menos de una semana podrá seguramente proveerse directamente del hidrógeno, pero las embarcaciones mayores que permanecen por más tiempo en el mar, necesitan energía para moverse y hacer funcionar el equipamiento de a bordo. Así que hay que resolver el problema del almacenamiento».

Una alternativa para los barcos más grandes es centrarse en el almacenamiento de hidrógeno necesario para sustituir la electricidad utilizada para dar potencia al equipamiento del barco, los componentes de dirección y de bombeo y para la calefacción y la iluminación. «En términos económicos es más barato primero analizar la unidad de energía auxiliar (APU), ya que utiliza entre 10 y 15 Kw. en comparación con los 100 Kw. necesarios para propulsar el barco».

Aunque no se han realizado todavía cálculos para ver si la sustitución de los combustibles fósiles por hidrógeno reducirá los niveles de emisiones, los socios del proyecto se muestran confiados en que el hidrógeno es menos contaminante. «Tener un lugar centralizado que produzca hidrógeno nos permitiría gestionar las emisiones de manera más eficaz de lo que es posible con los combustibles fósiles», declaró el Sr. Ingolfsson, añadiendo que el secuestro avanzado de carbono ayudaría a conseguirlo.

Otra diferencia entre el uso del hidrógeno en tierra y en el mar reside en las diferentes cuestiones relativas a la seguridad. El hidrógeno es un gas altamente inflamable y se pueden producir explosiones si hay pérdidas de hidrógeno y acumulaciones. El Sr. Ingolfsson sacó a relucir el trabajo realizado por los socios del proyecto para calcular el impacto de un golpe y el peligro que supone para la tripulación las situaciones de pérdidas o explosión.

Los incendios y las explosiones son mucho más graves a bordo de los barcos que en el suelo seco, ya que las distancias entre la sala de máquinas y las personas son mucho menores. Alejar un sistema de pilas de combustible de las áreas seguras, por ejemplo, de las zonas destinadas a los pasajeros en un ferry es mucho más complejo. «A diferencia de la tierra, no hay lugar a dónde dirigirse cuando se está flotando sobre el Océano Atlántico», afirma el Sr. Ingolfsson, quien señaló que es necesario investigar más para diseñar directrices adecuadas en materia de seguridad.

El precio de producción del hidrógeno es también una cuestión que preocupa. «El hidrógeno es mucho más caro de producir que los combustibles fósiles, debido a las pequeñas cantidades que actualmente se están utilizando en los autobuses», señaló el Sr. Ingolfsson. «Casi todas las pilas de combustible se elaboran manualmente y no hay producción suficiente como para poner en marcha una línea de producción».

Pero con el aumento de los precios del petróleo y el gas, el Sr. Ingolfsson espera poder convencer a los gobiernos y la industria naviera para que piense más en serio la utilización del hidrógeno en los barcos.

Sin embargo, todavía falta el diseño práctico de las pilas de combustible para los barcos y no hay apenas demostraciones de barcos propulsados por hidrógeno. Según el Sr. Ingolfsson ello se debe a la forma de funcionar de la industria naviera, que difiere en gran medida de la fabricación de automóviles. «A diferencia de los coches que tienen una marca específica y son construidos totalmente por un mismo fabricante, los barcos son construidos por encargo», explicó.

Los que suministran los componentes se muestran reacios a invertir en tecnología del hidrógeno, ya que no tienen la capacidad de resaltar su tecnología. «Así que no podemos depender de la financiación que aporten los socios de la industria al igual que pasa con los fabricantes de coches, por lo tanto necesitamos un apoyo político más fuerte para poner en marcha el mercado y la inversión», declaró.

El apoyo político y de los interesados también es necesario para garantizar que todas las regulaciones, códigos y normas relacionadas con el uso del hidrógeno y el transporte estén también vinculados a las aplicaciones marinas del gas.

El Sr. Ingolfsson destacó el apoyo ofrecido por la industria, los gobiernos nacionales y la UE para los proyectos de demostración de autobuses CUTE y ECTOS y sugirió que se podría concebir una estructura similar para el transporte marítimo.

Aunque proyecto ya ha concluido, el Sr. Ingolfsson afirma que los socios están entusiasmados con la idea de poder proseguir el trabajo y actualmente debaten la posibilidad de iniciar un proyecto para probar una APU del barco propulsada por hidrógeno.