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Rumbo hacia un transbordador completamente eléctrico

La isla danesa de Aeroe, situada en el Mar Báltico, es una de las pocas en la región que no están conectadas a tierra firme mediante un puente y, por tanto, depende de transbordadores. Aeroe también destaca por otra faceta: se propone ser 100 % neutra desde el punto de vista del carbono para 2025. Buena parte del camino se ha recorrido mediante una red de infraestructuras alimentadas por energía solar y eólica, pero su dependencia de los transbordadores convencionales es un obstáculo de primer orden hacia su objetivo.
Rumbo hacia un transbordador completamente eléctrico
Para superar este escollo, el proyecto financiado con fondos europeos E-ferry (Prototype and full-scale demonstration of next generation 100 % electrically powered ferry for passengers and vehicles) se propone diseñar, construir y demostrar un transbordador de vehículos y pasajeros sin emisiones y completamente eléctrico. Este transbordador de última generación podrá navegar veintidós millas náuticas (cerca de cuarenta kilómetros) entre cargas, lo cual multiplica por siete la autonomía de cualquier otro transbordador eléctrico operativo en el mundo.

El coordinador del proyecto Trine Heinemann nos explica la iniciativa con mayor detalle.

¿Cuál es el objetivo principal del proyecto?

El proyecto se propone mostrar que las flotas alternativas y ecológicas de transbordadores pueden resultar rentables y ofrecer un servicio eficaz a sus usuarios. A nuestro prototipo le queda poco para estar listo y entrar en uso. Una vez terminado este trabajo habremos creado un transbordador completamente eléctrico que además de tener más batería y recorrer más distancia entre cargas que cualquier otro vehículo eléctrico de estas características, propone soluciones alternativas a varios de los retos y obstáculos que han disuadido a los operadores de este tipo de servicios de avanzar hacia una flota más electrificada.

¿Cómo se carga el E-ferry?

Durante su funcionamiento diario el transbordador solo se recarga durante los veinte a veinticinco minutos que tarda en desembarcar y embarcar automóviles, mercancías y pasajeros. Esto significa que es básico que el proceso de recarga comience tan pronto como sea posible y se mantenga hasta justo antes de que parta el transbordador.

El cargador de E-ferry puede suministrar hasta 4,4 megavatios hora (MWh) de corriente continua a la embarcación y está completamente automatizado para que la recarga se ponga en marcha tan pronto como el navío se conecta a la rampa de atraque. Dado que la posición del barco en el muelle depende de las mareas, las condiciones climatológicas y el peso de su carga, el proyecto optó por situar la tecnología de recarga en la rampa de atraque en lugar de sobre tierra. La rampa se mueve prácticamente al compás del barco y por tanto el conector macho de la rampa siempre debería poder conectarse a su parte hembra en el buque con independencia de las mareas, la carga o la meteorología.

¿Puede hablarnos más sobre la batería?

La gran capacidad de la batería está calculada para que el E-ferry pueda mantener una frecuencia de siete trayectos diarios. Este tipo de ampliación no es un problema en instalaciones terrestres, pero en entornos marinos genera una serie de retos que deben abordarse. Por ejemplo, las baterías son pesadas, y cuanta más capacidad sea necesaria más pesadas se volverán. Las baterías de E-ferry pesan cerca de cincuenta y seis toneladas. Cuanto más peso se añade al buque, más energía es necesaria para el funcionamiento del mismo.

¿Cómo abordaron el problema del peso?

El prototipo de E-ferry está diseñado para reducir su peso y el consumo de energía. Por ejemplo, el casco y la superestructura del transbordador se diseñaron para reducir la resistencia tanto sobre la línea de flotación como por debajo de ella. El resultado es un buque largo y relativamente esbelto con espacios compactos para pasajeros y tripulación. Es más, se han empleado materiales ligeros en la medida de lo posible, como por ejemplo un puente de aluminio y mobiliario de cubierta de papel reciclado. Otra medida que permite ahorrar peso es un sistema de propulsión eléctrico especialmente diseñado para el buque, el cual es extremadamente compacto y ligero, pues pesa solo 750 kg en el caso del motor de mayor tamaño.

También logramos reducir significativamente el peso al emplear corriente continua para la carga del sistema de recarga del buque, en lugar de utilizar el sistema de corriente continua-corriente alterna que normalmente ofrece la red general de abastecimiento eléctrico. No obstante, los sistemas de batería que funcionan con corriente continua han de atravesar un proceso de transformación entre la red terrestre y las propias baterías, para lo cual es necesario contar con transmisores, convertidores, filtros y controles, los cuales suelen instalarse a borde del barco. Con todo, en el E-ferry, la electricidad se transforma en tierra y el barco se carga con corriente continua. Esto implica que los múltiples componentes de tamaño y peso elevados necesarios para transformar la electricidad se pueden instalar en tierra en lugar de a bordo del barco, lo que permite aligerar bastante el peso de la nave.

Las baterías son inflamables. ¿Cómo han abordado el riesgo de incendio?

Hemos diseñado un sistema de batería específico para usos marítimos. Cuenta con un sistema de extinción con espuma ignífuga que inyecta automáticamente una espuma orgánica en una zona concreta de la batería cuando se produce un incidente térmico en cualquiera de las 840 baterías del buque. La espuma extingue cualquier tipo de fuego que pudiera haberse prendido en la batería afectada y también refrigera las circundantes para cortar la incidencia térmica.

¿Para cuándo cabe esperar la botadura del E-ferry?

Una vez construido, el E-ferry supondrá un método revolucionario para establecer conexiones de transbordador a media distancia. El E-ferry reducirá las emisiones en 2 000 toneladas de CO2, 41 500 kg de NOx y 1 350 kg de SO2 anualmente en comparación con un transbordador convencional con la misma capacidad. Pero además será más silencioso y generará una estela menor, lo cual reducirá aún más su impacto medioambiental y mejorará la calidad de vida de aquellos que viven en el entorno de los puertos, así como la comodidad de pasajeros y tripulación a bordo del transbordador.

Fuente: Entrevista publicada en la revista Research*eu n.º 77

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