Barcos de hidrógeno: soluciones pioneras de energía limpia en el agua

August 9, 2024
Los barcos de hidrógeno y su papel en la promoción de la energía limpia en el transporte marítimo

La tecnología del hidrógeno ofrece una alternativa prometedora a los combustibles marinos tradicionales, ya que combina la eficiencia con los beneficios ambientales. Este artículo explora la tecnología innovadora detrás de los barcos de hidrógeno y los beneficios en comparación con los combustibles marinos convencionales, destacando la importancia y la viabilidad de los barcos de hidrógeno para lograr un transporte marítimo más ecológico.

¿Qué son los barcos de hidrógeno?

Los barcos de hidrógeno son embarcaciones propulsadas por pilas de combustible de hidrógeno. Estas pilas de combustible convierten el hidrógeno en electricidad, que luego alimenta el motor eléctrico del barco. El único subproducto de este proceso es el agua, lo que convierte a los barcos de hidrógeno en una alternativa limpia y ecológica a los barcos tradicionales propulsados por diésel.

Beneficios de los barcos de hidrógeno

Impacto ambiental

Los barcos de hidrógeno, cuando funcionan con hidrógeno verde, producen cero emisiones. A diferencia de los motores diésel, que emiten contaminantes nocivos y gases de efecto invernadero, las pilas de combustible de hidrógeno solo emiten agua. Esto convierte a los barcos de hidrógeno en una solución ideal para reducir la contaminación del aire y el agua en los ambientes marinos, contribuyendo a unos océanos más limpios y saludables.

Eficiencia y rendimiento

Las pilas de combustible de hidrógeno ofrecen una alta eficiencia y un rendimiento fiable. Proporcionan una fuente de alimentación continua y se pueden repostar rápidamente, de forma similar a los combustibles marinos tradicionales. Los barcos de hidrógeno pueden alcanzar velocidades y alcances comparables a los de los barcos con motor diésel, lo que los convierte en una alternativa práctica para diversas aplicaciones marítimas, desde la navegación recreativa hasta la navegación comercial.

Sostenibilidad

El hidrógeno verde renovable se produce a partir de fuentes de energía renovables como la eólica, la solar y la hidroeléctrica. El uso de hidrógeno renovable apoya los esfuerzos mundiales para hacer la transición a sistemas de energía más limpios y reducir la dependencia de los combustibles fósiles.

El futuro de los barcos de hidrógeno

Progreso tecnológico

Las mejoras en la producción, el almacenamiento y la eficiencia de las pilas de combustible de hidrógeno están haciendo que los barcos de hidrógeno sean más viables y competitivos. Los esfuerzos de colaboración entre los investigadores, las partes interesadas de la industria y los gobiernos son esenciales para acelerar estos avances y apoyar la transición al transporte marítimo impulsado por hidrógeno.

Adopción global

A medida que crezca la conciencia sobre los problemas ambientales y la necesidad de soluciones sostenibles, se espera que aumente la adopción mundial de barcos de hidrógeno. El apoyo político, los marcos regulatorios y los incentivos desempeñarán un papel importante en la promoción del uso de la tecnología del hidrógeno en la industria marítima.

Conclusión

Los barcos de hidrógeno representan una solución pionera para la energía limpia en el agua, que ofrece importantes beneficios ambientales y un rendimiento eficiente. A medida que continúen los avances tecnológicos y crezca el apoyo global a las soluciones de energía sostenible, los barcos de hidrógeno desempeñarán un papel crucial para lograr vías fluviales más ecológicas y limpias.

 

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HyArk: navegando por el futuro con barcos propulsados por hidrógeno
HyArk: navegando por el futuro con barcos propulsados por hidrógeno

Hoy tuve una conversación interesante con Nick Swift, fundador de Hydrogen Afloat, una empresa de 2 años que ofrece soluciones de energía de hidrógeno para barcos.

Lhyfe Heroes: ¿Cómo se te ocurrió la idea de usar hidrógeno para barcos?

Llevo más de 15 años viviendo en un barco. Cuando vives en un barco todo el año, necesitas generar electricidad para vivir, electricidad para alimentar las luces, la nevera, la televisión y la radio. Intenté imaginar una solución respetuosa con el medio ambiente para reemplazar el funcionamiento de mi motor diésel cuando estaba parado, ya que es a la vez ruidoso y contaminante. Mientras buscaba alternativas, me topé con pequeñas pilas de combustible de hidrógeno y desarrollé un sistema para integrar dicha pila de combustible en el techo de mi barco. Tenía que asegurarme de que fuera seguro y estuviera bien integrado en el diseño de mi barco.

Funcionó tan bien que pensé que otras personas deberían beneficiarse de la tecnología y la idea. Fue entonces cuando decidí crear Hydrogen Afloat.

L.H.: Entonces, ¿cuál es el producto de Hydrogen Afloat?

Fabricamos un producto llamado «HyArk». Es una solución de pila de combustible de hidrógeno para generar energía doméstica en barcos. Ahora utilizamos energía doméstica porque podemos hacerlo AHORA, utilizando cilindros de hidrógeno portátiles. No hay infraestructura de hidrógeno en los canales y ríos, ni estaciones de servicio, por lo que debemos usar bombonas portátiles. Al crear demanda, se desarrollará la infraestructura y luego podremos usar las estaciones de servicio.

Hay mucha gente hablando sobre el hidrógeno (muchas conferencias, eventos, ponencias,...) pero cuando buscas gente que haga cosas, no hay tantas. De eso se trata Hydrogen afloat: tenemos un producto que ya está disponible y que las personas pueden usar en su vida diaria.

L.H.: ¿Cómo cree que va a crecer esta iniciativa?

Con el tiempo, llegaremos a un punto en el que habrá una red para suministrar hidrógeno a las personas, y luego nos centraremos en el hidrógeno como propulsión, en lugar de utilizar diésel para conducir el barco. ¡Tenemos que empezar por las pequeñas cosas! Por supuesto, necesitamos proyectos industriales de hidrógeno a gran escala, pero creo que los proyectos a pequeña escala también son importantes: no podemos pasar de «cero a héroes» de la noche a la mañana. Estamos llevando el hidrógeno a la comunidad. Mucha gente ve el equipo en el barco que navega por los canales Kennet y Avon, entre Londres y Bristol. Para muchas personas, es la primera vez que ven una pila de combustible de hidrógeno. Nos han hecho muchas preguntas, por lo que tenemos la oportunidad de explicar qué es y por qué la utilizamos. Estamos aumentando la conciencia general sobre el hidrógeno y las soluciones con cero emisiones netas.

L.H.: Por ahora, ¿a quién te diriges con esta oferta?

En el Reino Unido, hay 7.500 km de canales y ríos y alrededor de 35 000 personas viven en barcos. Estas personas ya utilizan gas propano en sus barcos para cocinar y calentarse, y muchas están realmente preocupadas por el medio ambiente y la calidad del aire. Quieren adoptar nuevas tecnologías para encontrar soluciones adecuadas para responder a esta preocupación.

L.H.: ¿Cuál es el impacto concreto de una pila de combustible en un barco?

El hidrógeno que utilizamos es hidrógeno gris, hecho de combustibles fósiles. Este es el único hidrógeno disponible en el Reino Unido en este momento. Por lo tanto, las ventajas se centran en la calidad del aire local y en el hecho de que el equipo funciona automáticamente y se enciende cuando es necesario cargar las baterías del barco. Los beneficios del carbono llegan cuando pasamos al hidrógeno verde producido localmente, hidrógeno obtenido a partir de recursos renovables. Luego llegamos a una verdadera solución energética sin emisiones de carbono. Estimamos que ahorramos unos 20 litros de diésel al año, lo que equivale a unos 50 kg de CO2, más el desgaste del motor y el ruido que genera. Nuestro sistema de pila de combustible es prácticamente silencioso cuando funciona.

L.H.: ¿Qué tipo de desafíos ha enfrentado?

El precio de la molécula sigue siendo alto, en comparación con las alternativas, pero estoy seguro de que pronto llegará hidrógeno más barato.

En cuanto a la instalación, fue difícil integrar la unidad de pila de combustible HyArk en el barco respetando su diseño: queríamos mantener el estilo tradicional de un barco estrecho británico, pero también demostrar que se trata de una tecnología nueva e innovadora. Encontrar el espacio en el barco también es un desafío. En el Reino Unido, algunos puentes de los canales son muy bajos, por lo que nuestra solución tenía que ser desmontable y ligera en caso de que tuvieras que pasar por debajo de un puente de este tipo.

Y, por último, no existe ningún reglamento para esta «aplicación nacional» sobre un «sistema de transporte», por lo que tuvimos que desarrollar las disposiciones de seguridad partiendo de los primeros principios y, por lo general, no podemos optar a ninguna subvención.

Pero cada desafío es una oportunidad, ¿no es así?

L.H.: En conclusión, ¿cuál es su visión del hidrógeno en el mercado del Reino Unido?

Creo que hemos perdido parte del liderazgo que solía tener el Reino Unido en la transición energética. Sin embargo, todavía tenemos muchas tecnologías innovadoras desarrolladas en el Reino Unido. El reciente anuncio de más de 200 millones de libras esterlinas para lanzar una flota de vehículos pesados de transporte de mercancías (HGV) sin emisiones acelerará los planes para descarbonizar el transporte por carretera. Esto ayudará a que el mercado del hidrógeno crezca en el Reino Unido, lo que debería ayudarnos con el suministro de hidrógeno.

Esperemos que, en una pequeña parte, en Hydrogen Afloat pongamos nuestro granito de arena para ayudar a la transición energética, abordando algunos de los desafíos del cambio climático.

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Buque de hidrógeno: navegando hacia un futuro marítimo más ecológico
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En la búsqueda de soluciones ecológicas, el concepto del barco de hidrógeno ofrece un faro de esperanza. Aprovechando el poder del hidrógeno renovable, estos barcos prometen revolucionar el transporte marítimo.

Surcando la ola de hidrógeno

Los combustibles fósiles han impulsado a los barcos durante siglos. Pero las cosas están cambiando a medida que el barco de hidrógeno navega a la vista. Estos barcos H2, propulsados por hidrógeno renovable, están cobrando impulso a medida que la industria marítima busca alternativas más ecológicas.

Anatomía de un barco de hidrógeno

Un barco de hidrógeno, o barco de hidrógeno, es muy parecido a cualquier otro barco, excepto por una diferencia fundamental: su fuente de energía. Estos barcos funcionan con hidrógeno, que se almacena en pilas de combustible que convierten el gas en electricidad para alimentar el buque.

La ciencia detrás del buque propulsado por hidrógeno

Los barcos alimentados con hidrógeno utilizan celdas de combustible de membrana de intercambio de protones. Aquí, el hidrógeno y el oxígeno se combinan, generando electricidad y liberando agua, lo que hace que esta fuente de energía sea potente y ecológica.

El nacimiento del barco de hidrógeno

El concepto de un barco que funcione con hidrógeno no es nuevo. El potencial del hidrógeno como fuente de combustible para los viajes marítimos se descubrió hace décadas. Pero solo recientemente la tecnología ha permitido una implementación práctica y sostenible.

Hidrógeno: una fuente de energía renovable

El hidrógeno renovable, derivado de fuentes sostenibles como la energía eólica y solar, está allanando el camino hacia un transporte marítimo limpio. Su producción se alinea con la tendencia de la energía renovable y ofrece una vía factible para descarbonizar la industria naviera.

Ventajas del barco de hidrógeno

Los barcos de hidrógeno ofrecen varias ventajas, que incluyen cero emisiones de gases de efecto invernadero, una mayor eficiencia energética y el potencial de producción de hidrógeno renovable.

Desafíos que enfrentan los barcos de hidrógeno

A pesar de su potencial, los barcos alimentados con hidrógeno se enfrentan a desafíos como el almacenamiento de hidrógeno, problemas de seguridad y altos costos iniciales. Superar estas barreras será crucial para la adopción generalizada de los barcos de hidrógeno.

Casos prácticos: barcos de hidrógeno en acción

Varios proyectos pioneros en todo el mundo están demostrando la viabilidad de los barcos de hidrógeno, demostrando su eficiencia operativa y sus beneficios ambientales.

Perspectivas de futuro: navegando hacia una industria marítima impulsada por hidrógeno

El futuro parece prometedor para los barcos de hidrógeno. Con los avances en la producción de hidrógeno renovable y la tecnología de pilas de combustible, el sueño de una industria marítima sin emisiones está al alcance de la mano.

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El transporte marítimo es una fuente creciente de emisiones de CO2 en los últimos 30 años, lo que es motivo de gran preocupación. Este crecimiento se debe principalmente a un aumento récord del tráfico (número de pasajeros y volumen de mercancías) y al uso de buques más viejos y cada vez más grandes.


Impulsados por fuelóleo pesado, uno de los combustibles más sucios del mundo, a los barcos mercantes también se les achaca su papel en la contaminación marina causada por los vertidos de plásticos e hidrocarburos.


Cifras que nos gustaría que cambiaran

  • El transporte marítimo representa alrededor del 3% de las emisiones mundiales de CO2, o entre 600 y 1.100 millones de toneladas al año durante la última década, según el último informe del IPCC(1).
  • Las emisiones anuales de CO2 del transporte marítimo internacional se han duplicado desde 1990(2).


¿Qué medidas se están tomando a nivel europeo y mundial?

Los diputados europeos votaron avances significativos a finales de 2022:

  • La obligación para los grandes armadores (> 5.000 toneladas brutas) de utilizar un porcentaje de combustibles verdes derivados del hidrógeno para 2030.
  • La inclusión del transporte marítimo en el Régimen Comunitario de Comercio de Derechos de Emisión (RCCDE), que, por primera vez, obligará a los armadores a pagar por sus emisiones de carbono.

También hay que tener en cuenta que, desde el 1 de enero de 2023, la Organización Marítima Internacional (OMI) ha implantado un sistema internacional obligatorio de recogida anual de datos sobre las emisiones de CO2 de todos los buques.


¡Soluciones ecológicas en el transporte marítimo!

Existen soluciones para minimizar las emisiones de CO2:

  • Barcazas eléctricas: En 2018 se presentó el primer prototipo de portacontenedores 100% eléctrico de la empresa holandesa Port-Liner. Limitado actualmente por una escasa autonomía de la batería (35 horas como máximo) y capacidad de almacenamiento, este portacontenedores, apodado el barco "Tesla", es aclamado como una revolución para el transporte marítimo de mercancías.
  • Buques de carga híbridos: La empresa francesa Zephyr & Borée diseña buques comerciales que combinan velas y motores. Su último ejemplo, el Canopée, completó recientemente su primera travesía transatlántica con partes del lanzador Ariane 6 a bordo. Este barco híbrido de 121 metros podría reducir en un 35% las emisiones de CO2 de un portacontenedores convencional.
  • Barcos propulsados por hidrógeno "cero emisiones": El proyecto Hylias, coordinado por Europe Technologies CIAM y Morbihan Énergies, prevé botar en el Golfo de Morbihan, de aquí a 2024, un barco de propulsión por electrohidrógeno de 24 metros para transportar entre 150 y 200 pasajeros.


(1) https://report.ipcc.ch/ar6/wg3/IPCC_AR6_WGIII_Full_Report.pdf

(2) Emisiones mundiales de CO₂ del transporte marítimo internacional 1970-2021 - Statista - Febrero de 2023

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