e-Magazine       Home         

Art. Barcos

Catálogo Boats

Ocasión

Financiación

Seguros

Megayates

InfoNáutic

Charter

Empresas

Motos Agua

Tienda

Eco-Náutica

Noticias

Regatas

Tablón

Foro

 

 

 Volver Menú Infonautic

 
 

     
 

El hidrógeno; una revolución para la náutica

 

El futuro está en el hidrógeno. Es barato, ilimitado, y sumamente ecológico. Los generadores que consumen hidrógeno también son conocidos como pilas de combustible y además de ser completamente silenciosos dejan sólo agua destilada como único residuo. En los próximos años los veremos bajar de precio en el mercado abriendo un nuevo mundo de posibilidades...

Ya existen algunos modelos en el mercado pero de sólo algunas decenas de watios de potencia y bastante caros. Pero la industria avanza mucho en este campo y es posible en que poco tiempo veamos en el mercado generadores eléctricos de hidrógeno con la potencia necesaria para mover un motor eléctrico de mucha potencia. Con varios generadores en paralelo conseguiremos motorizar los barcos de recreo con propulsión eléctrica y con potencias muy respetables.

 

El silencio del hidrógeno

Así es, silencio total, pues estos generadores no tienen casi ni una sola pieza móvil, siendo cero el sonido desprendido, cero las vibraciones, cero las molestias. El hidrógeno consumido puede provenir de biodiésel, etanol o metanol, con lo cual no es necesario la instalación de depósitos capaces de contener el gas a alta presión, aunque esto finalmente ocurra cuando se cree en un futuro la infraestructura y las redes de carga de gas hidrógeno.

MAX-Power

 

El sistema MAX-Power es capaz de suministrar hasta 4 amperios de corriente continua a 12 voltios, o lo que es lo mismo, una potencia de unos 50 watios de potencia.

 

Si dejamos el equipo funcionando todo el tiempo tendremos unos 100Ah recargados a los parques de baterías todos los días a cambio de un consumo de 1,2 litros de metanol diarios, lo cual puede representar entre un 50% y un 75% del consumo medio de un velero de recreo.

 

 

 

 

 

Altas potencias a la “vuelta” de la esquina

 

La mayoría de los barcos no suelen ir a máxima potencia durante largos períodos de tiempo. La pila de combustible puede alimentar al motor principal de propulsión y a un parque de baterías de alta capacidad formado por células de litio con las que se consiguen altas densidades de acumulación de energía. De esta forma, cuando necesitamos dar un empujón fuerte o navegar con una potencia por encima del régimen de generación de potencia de la pila de hidrógeno, podremos “tirar” del parque de baterías durante un tiempo que será más largo cuanto mayor sea el parque instalado. Esto hace que en la práctica podamos montar motores eléctricos del doble o el triple de la potencia que es capaz de generar la pila de combustible.

Supongamos que montamos una instalación con 4 generadores de 15Kw cada uno de ellos. Tendremos una generación continua de 60 Kw, o lo que es lo mismo, una potencia continua de algo más de 80 Cv, lo cual nos permitiría instalar motores eléctricos de unos 250 cv mediante un parque de baterías intermedio de alta capacidad.

 

La revolución en la arquitectura naval

 

¡Está todo por venir! Imagine un barco, de vela o de motor, cuyos motores casi no ocupan espacio. Así son de hecho los motores eléctricos. Prácticamente no ocupan espacio, son totalmente silenciosos y terriblemente fiables. ¡No fallan de por vida!

En todos los diseños de barcos la distribución interior está condicionada por el espacio reservado a los motores. En los veleros, el motor se esconde debajo de la bañera y detrás de las escaleras de bajada al interior.… Desgraciadamente el motor diesel se encuentran justo en medio del barco, en donde más fastidian, lo que hace imposible una distribución de los espacios interiores amplia y eficiente. Los motores eléctricos pueden ser situados en cualquier lugar sin prácticamente ocupar espacio.

Sin duda la revolución del hidrógeno permitirá nuevos diseños revolucionarios, con interiores más habitables y distribuciones más cómodas y ergonómicas. El cambio afectará también al diseño de la cubierta pues estas se adaptarán a los nuevos interiores más espaciosos y mucho más lógicos.

 

 

El futuro de los barcos está por definirse

 

¿Conseguiremos proteger la naturaleza?  ¿Dejar de contaminar nuestro entorno? ¿Por qué respirar el humo de gasoil en plena mar? ¿Por qué sacrificar la paz que nos brinda el océano por la molesta monotonía del ruido de un motor de explosión?

¿Por qué en los veleros las escaleras de bajada al salón tienen que estar justo en el eje de crujía?  ¿Por qué los motores no hacen más que estorbar en mitad del salón, donde la manga es máxima y por tanto el espacio habitable también?  ¿Por qué todos los cruceros a motor ocupan toda la extensa y amplia zona de la popa para la insulsa sala de máquinas?

¿Por qué no se emplean en el acastillaje de pequeñas piezas el titanio que las haría indestructibles al ambiente marino?  ¿Por qué tantos grifos de fondo que debilitan la seguridad de un barco cuando bastaría uno de alimentación y otro de expulsión con sendos repartidores?   ¿Por qué las velas no son de doble superficie y aumentan así enormemente el rendimiento?  ¿Por qué no existe una cerradura con mando a distancia para acceder al barco cuando hasta los coches más económicos disponen de ellas?   ¿Por qué solo algunos barcos prevén el hueco necesario para la obligatoria balsa salvavidas? ¡Es como si los coches no tuvieran previsto un espacio dedicado a la rueda de repuesto!

Pero regresemos a la energía de propulsión que es lo que nos toca. El generador de pila de hidrógeno puede situarse en cualquier lugar del barco, de modo que ¿por qué no utilizar los sitios más inaccesibles y desaprovechados? Las amuras de popa, o muy cerca del vértice de la proa donde solo el estoico ancla encuentra su espacio en su estrecho e incómodo pozo.

Respecto al parque de baterías hay mucho de qué hablar... A pesar de la alta densidad energética de las células de litio, estas pesan, aunque menos que las baterías de ácido plomo. Pero como no necesitan virtualmente ningún mantenimiento de por vida al carecer de electrolito ácido, como ocurre en todas las versiones de baterías actuales de ácido/plomo, lo lógico será desterrarlas en la parte más baja del barco. En los barcos de motor pegadas a las sentinas en una delgada y extensa capa de baterías junto a los forros bajos del casco.

En cuanto a los veleros, aún esperamos al audaz astillero que "invente" un bulbo semihueco en la quilla capaz de quitar de en medio media tonelada de inútil acero fundido, para ser sustituida por células de baterías de litio. Virtualmente se ganará todo el espacio reservado a los parques de baterías, se aligerarán varios cientos de kilos el desplazamiento del barco manteniendo todas sus cualidades mecánicas y aumentarán drásticamente las prestaciones del barco. El bulbo hueco encerraría un gran parque de baterías de litio y el espacio restante iría inundado en aceite de parafina para evitar la condensación de humedad.

¿Se apunta a diseñar con nosotros el futuro de la náutica? No dé nada por sentado. Háganoslo saber a través de nuestro email.

 

 

¿Cómo funciona una pila de combustible?

 

En el centro de una pila de combustible se encuentra una membrana semipermeable que sólo permite el paso selectivo de iones de hidrógeno cargados positivamente. Los iones pueden atravesar la membrana pero no los átomos de hidrógeno sin ionizar. El gas de hidrógeno circula por unos finos canales a un lado de la pila y una de las paredes de estos canales está formada por un catalizador de platino capaz de arrancar un electrón a cada átomo de hidrógeno dejando por tanto un electrón “suelto” en este ánodo y un átomo de hidrógeno con carga positiva.

Estos electrones “sueltos” son los que circulan desde este ánodo hasta el cátodo de la pila, creando la corriente capaz de alimentar el circuito eléctrico que vayamos a utilizar.

El ión de hidrógeno generado es capaz de atravesar la membrana PEM (Polymer Electrolyte Membrane) y alcanza el cátodo al otro lado de la membrana, por donde circula, a través de una red de finos canales paralelos, aire del entorno. El oxigeno del aire se combinará con avidez con los iones de hidrógeno oxidándolo y por tanto creando como residuo agua destilada que no es más que las “cenizas” de la combustión del hidrógeno.

Como consecuencia de esta combustión y por tanto oxidación, los átomos de oxígeno tienen que capturar dos electrones para cargarse negativamente. Estos electrones son justamente los que provienen de la ionización del hidrógeno a través del circuito eléctrico y procedentes del ánodo.

 

 

 

Generador con pila de combustible Volvo Penta

 

El fabricante de motores Volvo planea fabricar un modelo en su planta de Gotenburgo, en Suecia, especialmente diseñado para el uso marino. El combustible es solamente hidrógeno y la potencia producida dependerá del modelo, entre 5 Kw y 15 Kw.

El Powercell AB, será extremamente silencioso, más ligero y pequeño que los tradicionales generadores de gasolina. Pero sobre todo, mucho más seguro y duradero. Por ello podremos instalarlo en el interior del barco, algo imposible con los generadores de gasolina a no ser que montáramos complicados sistemas de captación de humos y protecciones de seguridad.

Y naturalmente como lo que alimenta al generador es hidrógeno, el residuo es solamente agua pura que incluso se podría reaprovechar para el barco. Cero emisiones de CO2 o de monóxido de carbono. Todo limpio.

Volvo Group, junto con el Departamento de Energías de Suecia y las empresas Midroc New Tech, así como OCAS, pretenden tener el generador en el mercado en pocos meses. Midroc New Tech es parte de Midroc Europe. Su dueño Mohammed Al-Amoudi posé entre otras compañías, Preem Petroleum, Swedich Petroleum Exploration, Västra Hamnen, y el centro de investigaciones de materiales avanzados OCAS de Bélgica.

 

 

Crear hidrógeno a partir del Diesel

Aunque lo suyo es quemar hidrógeno puro a partir de un tanque que contenga el gas a presión, es posible obtener este hidrógeno a partir de metanol o del diesel. Para afrontar el período de transición hasta que vayan apareciendo estaciones de carga de gas hidrógenos –lo cual sin duda ocurrirá y es sólo cuestión de tiempo- empresas como Volvo han diseñado una unidad llamada APU (Auxiliar Power Unit) que estará disponible en el mercado en un par de años, en 2.012, y que genera un gas rico en hidrógeno al mezclar aire y combustible. ¡El preparado ya está listo para alimentar a los generadores de pilas de combustible!

El APU es capaz de “comerse” etanol, o sea el alcohol de las farmacias y de los licores de alta gradación, biogas generado por compostadoras, DME, metanol también conocido como alcohol de quemar, botellas de gas propano, gasolina super o combustible diesel, para preparar el hidrógeno necesario para el generador.

¡Sólo le falta aceptar arroz y mondas de patatas! Pero ya llegará…

 

  Artículos relacionados:

      - Pila de combustible

     - Revolución eléctrica

      - Energía eléctrica en un crucero: nociones importantes

      - Grupos electrógenos

      - Sistema de propulsión ecológico para embarcaciones


 

 

 

 

 


Tel: +34 91-6319190        info@fondear.com 

© Copyright 2010       Fondear, S.L.