El hidrógeno podría hacer el comercio internacional más verde
La industria naviera es responsable de alrededor del 3% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero, de acuerdo con la Organización Marítima Internacional (IMO), y la Comisión Europea estima que su emisión podría crecer entre un 50% y 250% para 2050.
Sin embargo, el Acuerdo de París otorgó a la industria un pase libre, sin requisitos sobre la IMO, el organismo que regula los envíos, para reducir las emisiones de carbono.
A pesar de eso, la organización está trabajando en una estrategia para reducir las emisiones, que planea dar a conocer este año. Sin embargo, si la IMO no llega a un plan aceptable para 2021, el esquema de reducción de emisiones de la Unión Europea incluirá a la industria naviera para 2023.
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Las regulaciones de la IMO entrarán en vigor en 2020 y limitarán las emisiones de azufre de los buques, un subproducto mortal de los combustibles fósiles que se encuentra en concentraciones particularmente altas en el producto de petróleo barato y ligeramente refinado conocido como combustible de búnker.
Estos desarrollos hacen que la industria se apresure a adoptar combustibles alternativos. El diésel de bajo contenido de azufre y los biocombustibles probablemente constituirán la mayor parte de la sustitución en el corto plazo, pero eventualmente, dicen ejecutivos de la industria naviera y expertos en energía, el combustible del futuro para cruceros, transbordadores y buques portacontenedores probablemente sea el hidrógeno.
Opción
La electricidad generada a partir de una pila de combustible de hidrógeno para conducir un motor no produce emisiones, y cuando se combina con baterías y un dispositivo llamado electrolizador, el sistema puede producir hidrógeno a partir de un recurso al que todos los buques tienen fácil acceso: agua de mar.
La Compagnie Maritime Belge, con sede en Amberes (Bélgica), ya ha construido un pequeño barco de pasajeros que funciona con hidrógeno llamado Hydroville. Mientras que las pilas de combustible, que convierten el hidrógeno en electricidad a través de una reacción química, probablemente serán el generador de elección en el futuro, el gerente de investigación y desarrollo de la compañía, Roy Campe, convirtió un motor diésel para funcionar con hidrógeno comprimido.
“Sabemos cómo mantener un motor (de combustión) a bordo y si algo se rompe podemos arreglarlo”, le dijo a Oceans Deeply. “Pero con las pilas de combustible es una historia diferente”.
Campe y Alexandre Closset, director ejecutivo de Swiss Hydrogen, que diseña y construye celdas de combustible de hidrógeno para aplicaciones estacionarias y móviles que actualmente está trabajando para instalarlas en dos embarcaciones de investigación, enfatizaron el desafiante entorno marino como un obstáculo que tendrá que resolverse antes de que las celdas de combustible vean la adopción generalizada en los barcos.
“Tenemos más trabajo por hacer en los filtros de aire debido a la salinidad del aire”, dijo Closset. Campe señaló que el alto costo de las celdas de combustible y la falta de una opción de respaldo de combustible (para sistemas que no incluyen un costoso electrolizador) son otros factores que ahora limitan su uso en el mar.
El buque de investigación del Ártico finlandés Aranda se modernizará con un sistema de combustible de hidrógeno. Foto: Universidad de Helsinki
Razones
Pero Scott Samuelsen, director del Centro Nacional de Investigación de Celdas de Combustible de la Universidad Irvine en California (Estados Unidos), considera que la electricidad producida a partir del hidrógeno es la elección inevitable de la industria naviera por tres razones.
La regulación ambiental es una razón. Los puertos, incluido el más grande de los Estados Unidos, en Long Beach, California, ya están imponiendo límites de contaminación estrictos, no solo en los barcos que atracan allí sino también en los camiones que descargan los contenedores de los buques.
La segunda es que el hidrógeno puede generarse localmente, ya sea a bordo o desde granjas eólicas y solares en tierra utilizando un electrolizador, obviando la compleja y tensa geopolítica en torno a la producción de combustibles fósiles. Ese método tiene el beneficio adicional de usar plantas de energía renovable para cuando el clima es favorable, pero la demanda de electricidad de las empresas de servicios públicos es baja.
La tercera es que a largo plazo, el combustible de hidrógeno significará menores costos operativos para los cargadores a medida que las células de combustible bajen de precio debido a las economías de escala y el petróleo se encarezca debido a las regulaciones ambientales.
Medidas
Como fue el caso de los automóviles hace una década, los primeros buques propulsados eléctricamente serán híbridos debido al alto costo actual de las celdas de combustible y la inmensa cantidad de energía requerida para propulsar un crucero o un barco portacontenedores. Uno de estos sistemas podría acoplar una serie de celdas de combustible con un motor de turbina que funciona con gas natural licuado.
Se espera que LG de Corea del Sur ofrezca el primer sistema híbrido de propulsión de turbina de gas de celdas de combustible en los próximos cuatro años, dijo Samuelsen. El componente de gas natural licuado del sistema puede convertirse posteriormente para funcionar con hidrógeno.
Las celdas de combustible también pueden alimentar los sistemas eléctricos auxiliares de un barco mientras el buque es propulsado por un motor eléctrico conectado a un generador diésel y una batería. Cuando el barco se acerca al puerto, puede funcionar con la batería para reducir las emisiones. A medida que las celdas de combustible bajan de precio, Closset dijo:
“Simplemente reemplazan el generador diésel con pilas de combustible, ya que el barco ya está equipado con un motor eléctrico”.
Swiss Hydrogen es parte de un consorcio que está trabajando en un sistema para el buque de investigación finlandés Aranda. Los científicos a bordo de Aranda recogen muestras de aire que no deben estar contaminadas por los humos del motor, y la vibración de los motores puede interferir con otras observaciones que los científicos hacen a bordo del barco. El sistema impulsado por hidrógeno permitirá maniobrar in situ, resolviendo ambos problemas a la vez. Para impulsar el buque, sin embargo, “probablemente necesitaríamos 10 veces más energía”, explicó Closset.
Pero los buques portacontenedores que producen la mayor parte de ese 3% de las emisiones mundiales y que transportan el 90% de los productos del mundo son otra cuestión. La industria ferozmente cabildeó para quedar fuera del Acuerdo de París, según un informe del año pasado de la organización británica Influence Map, que investiga la influencia de las corporaciones en la política climática. Y Closset dijo que los sistemas de bajas emisiones deben ser de bajo costo, “por lo que será muy difícil para ellos introducir nueva tecnología”.
Este artículo apareció en Oceans Deeply, puedes encontrar el original en inglés aquí. Para más noticias sobre los océanos puedes suscribirte a la lista de correos de Oceans Deeply.
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