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Las estaciones de hidrógeno están apareciendo en todas partes de Europa (véase nuestro mapa) y seguirá logrando el objetivo de tener uno cada 150 km. Pero, ¿cómo funciona exactamente una estación de hidrógeno? Hoy tengo una conversación con Simon Keusching, gerente global de cuentas clave de Dover Fueling Solutions® (DFS), sobre el tema de las soluciones de hidrógeno. DFS tiene más de 130 años de experiencia en la industria minorista de combustible y productos de conveniencia y lanzó oficialmente el dispensador de hidrógeno DFS en 2022.

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Claire: ¿Cuál es la especificidad de construir una estación de hidrógeno?

Para explicar lo innovador que es, me gusta compararlo con las estaciones de gasóleo. Hay algunas reglas de seguridad asociadas a ambas, obviamente, pero el proceso es bastante simple.

En el caso del hidrógeno, es muy diferente porque hay una planta completa de procesamiento de hidrógeno dentro de la estación, que agrega muchos componentes de ingeniería.

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C: ¿Podría detallar el proceso de hidrógeno que ocurre dentro de la estación?

Hay cinco componentes principales agregados:

· El panel de descarga: lleva el hidrógeno del remolque tubular al compresor

· El compresor: cuando empiezas a cargar, al principio, tienes mucha presión en el remolque tubular (350 bar). Pero a medida que el remolque tubular se va vaciando, la presión también disminuye. El compresor funciona entonces para ejercer más presión sobre el hidrógeno. El compresor también aumenta la presión hasta 450 bar para que se pueda almacenar más hidrógeno en la estación y el llenado se pueda realizar más rápido. En el caso de los camiones pesados, el depósito debe llenarse con 350 bar y 700 bar en el caso de los vehículos de pasajeros.

· El búfer: necesitamos almacenar algo de hidrógeno a alta presión en la estación para asegurarnos de que esté disponible en cualquier momento a la presión adecuada y almacenar más hidrógeno

· El sistema de refrigeración: cuando cargamos un vehículo con hidrógeno y la carga es rápida, se calienta mucho y puede resultar peligroso, por lo que necesitamos enfriar el hidrógeno antes. Se podría hacer sin refrigeración, pero tardaría más.

· El dispensador y la boquilla: esta parte se encarga de regular la presión, la temperatura, el flujo y la cantidad «entregada» al automóvil.

Parece complejo por dentro, pero para un usuario la experiencia es muy similar: ¡muy rápida!

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C: Vemos muchas soluciones energéticas nuevas para vehículos y, a veces, es confuso saber cuál elegir. ¿Cuál es su opinión al respecto?

De hecho, hay muchos combustibles alternativos en este momento. Por ejemplo:

· Gas, GNC, GLP, GNL. Siguen siendo combustibles fósiles que se queman en el motor. Reducen las emisiones en aproximadamente un 30%.

· Biogás. Esta también es una solución que podemos licuar y utilizar en la misma infraestructura que el GNL. Transformar los residuos en gas también es una solución interesante, pero sigue emitiendo CO2 cuando el vehículo funciona.

Para mí, las principales soluciones para el futuro son:

· Hidrógeno verde: para camiones pesados, vehículos que circulan mucho, etc.

· Electricidad descarbonizada: para coches ligeros.

· Combustibles electrónicos producido con hidrógeno verde para soluciones aún más potentes.

El hidrógeno aún está en sus inicios, ¿cuáles son los próximos obstáculos a los que nos enfrentaremos?

El objetivo es estandarizar los equipos y la producción en masa de cada componente. Casi todos los actores de la cadena de valor del hidrógeno tendrán que crecer en los próximos años. La demanda está aquí, pero necesitamos contar con las personas adecuadas, los componentes correctos y los necesitamos rápidamente.

Los puntos positivos son que se han realizado muchas inversiones públicas y privadas, Y ahora parece que todo el mundo empieza a alinearse en torno a una gran ambición para el hidrógeno.

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¿Quiere obtener más información sobre el hidrógeno en Dover Fueling Solutions? Descubra sus episodios de podcasts:

• ¡Viva el hidrógeno!
• Discutiendo la descarbonización: Parte 1
• Discutiendo la descarbonización: Parte 2

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Explore los albores del ecosistema del hidrógeno, donde el potencial latente del hidrógeno se cruza con la sostenibilidad y reconfigura nuestro panorama energético. Sumérjase en sus componentes (producción, almacenamiento, transporte y aplicaciones) a medida que, de forma colaborativa, tejen un tapiz de soluciones energéticas limpias y eficientes. Descubra cómo el hidrógeno renovable desempeña un papel fundamental en este ecosistema, junto con las partes interesadas, los desafíos y las oportunidades que definen su evolución. Sea testigo de las tendencias emergentes y visualice un futuro en el que el ecosistema del hidrógeno nos impulse hacia un mundo más sostenible, haciendo eco de la armoniosa danza de la naturaleza.

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Los albores del ecosistema del hidrógeno

El ecosistema del hidrógeno está a punto de redefinir el paradigma energético, introduciendo una ola de cambios que potencia la sostenibilidad. Al aprovechar el potencial latente del hidrógeno, estamos entrando en un mundo en el que la energía renovable domina la escena.

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Los componentes del paisaje del hidrógeno

El panorama del hidrógeno, como cualquier ecosistema próspero, se caracteriza por múltiples elementos clave: producción, almacenamiento, transporte y aplicación. Cada segmento desempeña un papel vital a la hora de garantizar el funcionamiento ininterrumpido del ecosistema energético basado en el hidrógeno.

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Producción de hidrógeno: el trampolín del ecosistema de la industria del hidrógeno

En el ecosistema de la industria del hidrógeno, todo comienza con la producción. La electrólisis y el reformado con vapor son los dos métodos más comunes para la producción de hidrógeno. El primero, cuando funciona con fuentes renovables, proporciona un camino ecológico para la generación de hidrógeno.

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Almacenamiento y transporte: la columna vertebral del entorno del hidrógeno

El almacenamiento y el transporte presentan desafíos y oportunidades únicos en el entorno del hidrógeno. Las soluciones innovadoras, como los tanques presurizados, el almacenamiento de hidrógeno líquido y los sistemas de hidruro metálico, abordan estas complejidades y garantizan un manejo seguro y eficiente del hidrógeno.

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Aplicaciones: El sector del hidrógeno en acción

El sector del hidrógeno cobra vida en sus aplicaciones, desde pilas de combustible que alimentan vehículos hasta centrales eléctricas ecológicas que nutren hidrógeno. A medida que la tecnología avanza, vemos que el hidrógeno se impregna en varios sectores, lo que impulsa el crecimiento y la sostenibilidad.

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El papel del hidrógeno renovable en el ecosistema H2

El hidrógeno renovable emerge como un actor estrella en el ecosistema H2, ya que ofrece una fuente de energía sostenible que frena las emisiones y reduce la huella de carbono. Desde la generación de electricidad ecológica hasta el suministro de combustible a los sistemas de transporte, está repercutiendo en todo el panorama del hidrógeno.

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Las partes interesadas: dando forma al ecosistema del hidrógeno

Las partes interesadas, desde los gobiernos y los responsables políticos hasta las empresas de energía y los usuarios finales, forman el tejido del ecosistema del hidrógeno. Sus decisiones, regulaciones y acciones influyen en la evolución y la maduración de este panorama dinámico.

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Desafíos y oportunidades en el panorama del hidrógeno

Si bien el ecosistema de la industria del hidrógeno es prometedor, no está exento de obstáculos: necesidades de infraestructura, costos de producción y problemas de seguridad, por nombrar algunos. Sin embargo, cada desafío presenta oportunidades para la innovación, lo que impulsa al ecosistema hacia la resiliencia y el crecimiento.

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Tendencias emergentes en el entorno del hidrógeno

A medida que el entorno del hidrógeno evoluciona, están surgiendo nuevas tendencias. Desde el hidrógeno azul ganando impulso hasta el avance de la tecnología de pilas de combustible, estas tendencias están configurando los contornos del sector del hidrógeno y abriendo el camino hacia un futuro sostenible.

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El futuro del sector del hidrógeno

El futuro del sector del hidrógeno, respaldado por la evolución del ecosistema H2, parece prometedor. A medida que la tecnología del hidrógeno renovable avance y crezca la conciencia, el ecosistema del hidrógeno se expandirá, lo que permitirá un mundo más sostenible.

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Conclusión

El ecosistema del hidrógeno representa una frontera emocionante en el ámbito de la energía renovable. Mientras exploramos sus matices, desafíos y oportunidades, nos encontramos al borde de una era que combina las necesidades energéticas con la responsabilidad ambiental, todo ello impulsado por el humilde átomo de hidrógeno.

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Cuando hablamos de hidrógeno, los actores públicos tienen un papel central que desempeñar a la hora de impulsar y apoyar el proceso. Hoy hablamos de ello con Amaury Vaussanvin, cofundador de Synops Conseil, que ayuda a las comunidades a iniciar su transición energética.

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Lhyfe Heroes: «Usted asesora a las autoridades locales sobre la descarbonización de la movilidad. ¿Podemos decir que el hidrógeno es automático? ¿Sigue siendo la solución correcta?»

Amaury: «No, no es tan sencillo. Actualmente existen tres alternativas válidas con ventajas y desventajas:

1. Biometano:

• Ventajas: tiene una buena huella de carbono general

•Desventajas: sigue siendo un combustible fósil, que emite gases de efecto invernadero. Se considera que estos gases se han evitado aguas arriba y, por lo tanto, la huella global es menor. Pero debes saber que un vehículo que funciona con biometano sigue rechazando localmente las mismas partículas y emisiones que un vehículo térmico. Además, no será posible producir biometano a gran escala porque eso implicaría transformar las tierras agrícolas para producir este combustible. Y aunque lo hiciéramos, Francia no tiene suficiente tierra para absorber toda la producción necesaria.

2. Eléctrico:

• Ventajas: no se liberan emisiones cuando el vehículo está en movimiento, que es claramente lo que buscan las áreas urbanas

• Desventajas: actualmente la electricidad no responde a un uso intensivo o intenso, sino que es una excelente alternativa para los habitantes de las ciudades, de uso ligero. Además, existe un problema de infraestructura con la electricidad: no es suficiente para todos estos pequeños usos. Necesitamos multiplicar las estaciones de carga y no podemos hacerlo en todas partes. Y, por último, no debemos pasar por alto la complejidad de reciclar baterías que utilizan tierras raras.

3. Hidrógeno renovable:

• Ventajas: el hidrógeno, debido a su intensidad energética, sustituye a la electricidad para usos pesados e intensivos, como camiones de 44 toneladas, transporte público o que requieren energía, como tractores, por ejemplo. Lo que también es interesante en comparación con el eléctrico es el reducido tiempo de carga y la autonomía que, más allá de la comodidad del conductor, tienen un impacto interesante en el diseño de la infraestructura de una ciudad. Desde el punto de vista de la infraestructura, lo interesante es que el hidrógeno permite construir ecosistemas locales: producimos y consumimos en el mismo territorio, lo que supone un cambio importante en nuestro paradigma energético.

•Desventajas: para producir hidrógeno, se necesita electricidad y, por lo tanto, la eficiencia general es un poco peor que la de la electricidad. Y, hasta la fecha, las tecnologías aún están en pañales, por lo que la operación de estos vehículos o estaciones es compleja, pero eso es normal, también ocurrió con los vehículos eléctricos.

L.H.: «Usted habla de los ecosistemas de hidrógeno: ¿puede describir cómo funciona?»

R: Un ecosistema es, en un territorio determinado, la suma de:

- Una planta de producción de hidrógeno renovable

- Una estación de distribución semicentralizada

- Usuarios finales de hidrógeno

Más allá del diseño local del sistema, hay un cambio muy interesante en el paradigma energético: producimos lo que necesitamos. Razonamos racionalizando la energía y volvemos a cuestionar nuestros usos; está en total oposición al sistema actual de abundancia y plantea la cuestión de la sobriedad.

L.H.: «¿Cómo gestionamos la sobriedad en el transporte?»

R: No hemos hablado de ello en las soluciones anteriormente, pero la sobriedad sigue siendo la mejor manera de reducir el CO2 emitido. Y nos veremos obligados a hacerlo porque no podemos reemplazar todos los vehículos térmicos por vehículos limpios. Para fomentar la sobriedad, las ciudades pueden tomar medidas concretas:

- Devolver un lugar destacado a la movilidad activa con más carriles bici y más zonas peatonales. Hoy en día, nuestras ciudades se diseñaron para el automóvil. Las áreas residenciales están lejos de las áreas de actividad comercial y terciaria, lo que no siempre fomenta dicha movilidad.

- Proponga una red de transporte público densa y responsable. Hay dos estrategias interesantes en la actualidad:

o Redes gratuitas para fomentar el uso del transporte público

o Redes que siguen pagando para financiar la transición de sus vehículos

- Implemente restricciones reglamentarias, como las zonas de bajas emisiones. Si comienzan con una buena atención, estas restricciones pueden excluir a algunas personas de la transición energética. Hoy, lamentablemente, no todo el mundo puede permitirse hacer esta transición y debemos apoyarla en la medida de lo posible en lugar de imponerla dejándola de lado.

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L.H.: «¿Tiene alguna idea para hacer asequible la transición a una movilidad libre de carbono?»

R: Ayudar con la compra de vehículos, consolidar los usos y la distribución en un área determinada y, sobre todo, garantizar que las autoridades locales impulsen el enfoque. Si encargan unos cuantos autobuses o unos cuantos contenedores de basura domésticos con hidrógeno, pueden crear un ecosistema que beneficiará a los pequeños actores económicos locales e incluso a Mr. Everybody.

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L.H.: «Y entonces, ¿qué impide que las comunidades lo hagan?»

R: Hay frenos financieros, se requieren inversiones importantes que no son fáciles en esos días... y luego se requieren habilidades técnicas y tecnológicas que aún no están muy extendidas en las instituciones.

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L.H.: «En un mundo perfecto, ¿cómo podemos hacer avanzar la transición energética más rápidamente?

R: Me parece interesante vincular lo público y lo privado. Desde el punto de vista público, se toman decisiones estratégicas desde hace mucho tiempo... y desde el punto de vista privado hay una capacidad de inversión e innovación tecnológica que las hará posible, ¡estoy seguro!

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L.H.: «Por último, ¿qué innovación del hidrógeno te gusta y te da esperanza?»

R: «¡La modernización! Me parece genial y permite cambiar de vehículos térmicos a hidrógeno para usos muy diferentes, no necesariamente urbanos, como los tractores agrícolas, por ejemplo.

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foto: guilherme-stecanella

Aunque las emisiones globales de gases de efecto invernadero en la UE están disminuyendo, las emisiones de CO2 de los vehículos pesados han ido aumentando cada año desde 2014, y sólo disminuyeron en 2020 durante la pandemia. La mejora de la eficiencia energética de los camiones, posible gracias a la aparición de nuevos combustibles y tecnologías, no basta para compensar el aumento de las emisiones debido a la creciente demanda de transporte de mercancías.

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Cifras que nos gustaría que cambiaran

- Los camiones son responsables de cerca del 5% de las emisiones mundiales de CO2, es decir, 1.800 millones de toneladas (1).

- En total, el 99% del parque de vehículos pesados de la UE (camiones, autobuses y autocares) está equipado actualmente con un motor de combustión (2).

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¿Qué medidas a nivel europeo?

El 14 de febrero, la Comisión Europea aumentó las tasas de descarbonización impuestas a los fabricantes de camiones: Las emisiones de CO2 tendrán que reducirse un 45% en 2030 respecto a 2019, un 65% en 2045 y luego un 90% en 2040. Estas nuevas normas no sólo implican una intensificación del desarrollo de nuevas tecnologías de emisiones cero, sino también el despliegue de infraestructuras adecuadas para la recarga y el repostaje.

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¡Camiones ecológicos!

Las innovaciones se centran principalmente en el desarrollo de camiones eléctricos y de hidrógeno (mediante pilas de combustible o motores de combustión de hidrógeno).

- Muchos fabricantes (Tesla, Renault, Volvo, Iveco...) se están introduciendo en el mercado de los camiones eléctricos, que tienen la ventaja de funcionar sin emisiones directas de CO2 y reducir significativamente la contaminación acústica y por olores. Sin embargo, su huella medioambiental a lo largo de todo su ciclo de vida sigue siendo objeto de debate.

- El hidrógeno atrae especialmente a los fabricantes de camiones por su capacidad de ofrecer soluciones con mayor autonomía y tiempos de carga más cortos que las versiones eléctricas. Con su camión de pila de combustible, Hylico causó sensación en la última edición del salón Hyvolution a principios de febrero. La start-up francesa planea hacer funcionar el vehículo pesado utilizando un combustible de carbono negativo derivado de la termólisis de la biomasa. Otro ejemplo: el pasado diciembre, el camión de 40 toneladas "GOH!", que funciona con hidrógeno verde, llegó a las carreteras suizas.

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(1) Fuente AIE, 2021.

(2) Fuente CITEPA, 2023.

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El transporte aéreo es la segunda fuente más importante de emisiones de CO2 en el transporte, después del transporte por carretera. De hecho, en 30 años, los avances técnicos han permitido al sector reducir a la mitad las emisiones por pasajero y kilómetro. Sin embargo, esto es insuficiente para contrarrestar el aumento de las emisiones debido al aumento del tráfico aéreo.

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Cifras que nos gustaría ver evolucionar

· El transporte aéreo emite casi el 2% de las emisiones mundiales de CO2 (1), o entre 600 y 700 millones de toneladas al año según las fuentes, para un medio de transporte que solo afecta al 10% de la población mundial.

· Contribuye en un 4,9% al calentamiento global (1).

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¿Qué medidas se toman a nivel europeo y mundial?

Desde 2012, la Unión Europea regula los vuelos dentro del EEE (Espacio Económico Europeo) a través de su régimen de comercio de derechos de emisión de gases de efecto invernadero (EU ETS).

También exige que una parte de los combustibles de aviación sostenibles (SAF) se incorpore al suministro general de queroseno, con un aumento progresivo del 2% en 2025 al 63% en 2050.

A nivel mundial, la UE está trabajando con la OACI (Organización de Aviación Civil Internacional) para implementar el CORSIA (Esquema de compensación y reducción de carbono para la aviación internacional), una medida que alienta a las compañías aéreas a compensar sus emisiones mediante la financiación de proyectos ecológicos. Basado en la participación voluntaria durante un período piloto de seis años, será obligatorio para todas las compañías aéreas en 2027.

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¡Hacia la ecología en el transporte aéreo!

· Los biocombustibles y los combustibles electrónicos, agrupados bajo la etiqueta SAF, pueden ser una alternativa al queroseno, pero su costo, de 2 a 5 veces mayor que el del queroseno, dificulta su adopción. Otro punto importante es que la huella de carbono difiere significativamente de un biocombustible a otro, acercándose a la del queroseno en algunos casos.

· Además de reducir las emisiones directas a cero, los aviones eléctricos ofrecen muchas otras ventajas, como una alta fiabilidad y unas emisiones de ruido muy bajas. Sin embargo, la capacidad y el peso de las baterías limitan el desarrollo de estos dispositivos a vuelos cortos con pocos pasajeros. La empresa sueca Heart Aerospace está trabajando actualmente en el desarrollo del ES-30. Este avión de transporte regional, cuya entrada en servicio está prevista para 2028, tendrá capacidad para hasta 30 pasajeros, con una autonomía de 200 km en modo eléctrico y 400 km en modo híbrido.

· Para 2035, Airbus pretende lanzar el primer avión propulsado por hidrógeno «ZeroE». Antes del lanzamiento de este dispositivo, es necesario superar muchos desafíos técnicos, en particular en lo que respecta al almacenamiento y el suministro de combustible, la necesidad de tanques criogénicos livianos y rentables y el diseño del avión en sí.

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Enlace útil: Calcula la cantidad de CO2 emitida durante tu vuelo

https://www.icao.int/environmental-protection/CarbonOffset/Pages/default.aspx

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(1) Perlman, K. (2018). Contribución del sector de la aviación mundial al logro de los objetivos climáticos del Acuerdo de París.

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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.

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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.

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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).
  

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¿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.

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¡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.
  

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(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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