EL HIDRÓGENO BUSCA SU LUGAR EN LA NÁUTICA

“El hidrógeno como combustible de motores ha recibido mucha atención en los círculos empresariales, medios de comunicación y gobiernos. Válida razón: la necesidad de reducir las emisiones globales de gases de efecto invernadero. Y el combustible de hidrógeno es uno de los portadores más prometedores de energía no fósil. Pero también será una guerra entre las petroleras mundiales que siguen explotando el recurso hasta el límite; el Hidrógeno ha venido para meterse de lleno en el negocio de los combustibles de nueva generación”.

Se están desarrollando rápidamente tecnologías de conversión de energía a hidrógeno y de hidrógeno a energía, como las turbinas de combustión de hidrógeno. En el sector del transporte, la atención inicial se centró en los vehículos eléctricos de hidrógeno con pila de combustible o FCEV. Más recientemente, los vehículos de hidrógeno propulsados por motores de combustión interna también están recibiendo cada vez más atención, especialmente entre aplicaciones de camiones de servicio mediano y pesado. El hidrógeno producido por electrólisis a partir de electricidad procedente de paneles solares o turbinas eólicas, por ejemplo, permite conducir sin CO2. Además, los combustibles de hidrógeno no liberan partículas, monóxido de carbono ni compuestos orgánicos volátiles. Sin embargo, los motores de hidrógeno tienen el potencial de liberar algo de NOx, un contaminante atmosférico que puede contribuir a la neblina que a veces se observa sobre las grandes ciudades en los meses de verano.

Los sistemas de postratamiento se utilizan para eliminar la mayoría de las emisiones de NOx. Los óxidos de nitrógeno – Nox- son el resultado de una combustión a alta temperatura en una atmósfera rica en oxígeno. Los motores diésel son los que más NOx y subproductos contaminantes emiten. Por ejemplo, se estima que en Estados Unidos, la conversión de camiones medianos y pesados a hidrógeno limpio eliminaría aproximadamente una cuarta parte de todas las emisiones de gases de efecto invernadero del sector del transporte. El hidrógeno, obtenido a través de fuentes renovables, es uno de los combustibles cero emisiones para propulsar vehículos. Los motores de hidrógeno son fiables, cuentan con tecnología conocida y ofrecen beneficios medioambientales. Esto hace que la transición a motores de hidrógeno sea operativa y económicamente viable.

En febrero pasado Yamaha Motor Corporation, EE. UU., presentó el primer fueraborda del mundo propulsado por hidrógeno para embarcaciones recreativas junto con un prototipo de sistema de combustible integrado en una embarcación que la compañía planea perfeccionar aún más para realizar pruebas hasta finales de este año. El esfuerzo es parte de la estrategia de Yamaha para lograr la neutralidad de carbono. Yamaha trabajó en el icónico XTO, un V8 para grandes equipos que erogan de 425 a 450 hp, las máximas potencia hoy fabricadas por la empresa japonesa.
La novedosa implementación se basa en el principio de motores de combustión interna convencionales pero con los cambios necesarios para funcionar con hidrógeno en lugar de combustible fósil. El sistema, al quemar hidrógeno en lugar de combustible, emite vapor de agua en lugar de gases contaminantes. El desafío es, al igual que en la tecnología de motorizaciones terrestres y aéreas, en cómo transportar ese hidrógeno a bordo, de forma segura, compacta y liviana. Yamaha cerró convenio con la empresa Roush para la ingeniería del sistema de combustible, con más de dos décadas de integración e investigación de sistemas de hidrógeno.

“Cuando nos fijamos en la historia de Roush con el hidrógeno, abarca desde vehículos récord de velocidad en tierra hasta naves espaciales. Gran parte de ese conocimiento que hemos adquirido a lo largo de los años lo estamos aplicando ahora directamente a este proyecto de Yamaha”, afirmó Matt Van Benschoten, vicepresidente de ingeniería avanzada de Roush. “Somos el integrador de sistemas de combustible, responsables de los diseños de los sistemas de combustible, todo el desarrollo de especificaciones, la integración física, el análisis del sistema de seguridad, así como las pruebas y el desarrollo. Yamaha está intentando determinar si el hidrógeno se puede utilizar con éxito en este mercado y creo que descubriremos que la respuesta es “sí”.
“Yamaha está explorando todas las posibilidades para lograr la neutralidad de carbono y nos hemos comprometido a que nuestras operaciones sean neutrales en carbono para 2035 y que nuestros productos sean neutrales en carbono para 2050. Ese objetivo dentro del mercado marítimo sólo se puede alcanzar a través de un enfoque que aprovecha múltiples soluciones. El hidrógeno es un método viable para lograr estos objetivos”, dijo Ben Speciale, presidente de la Unidad de Negocios Marinos de Yamaha en EE. UU. «Yamaha quiere ser líder en este espacio y alentamos a otros en la industria marina a involucrarse mientras buscamos formas de construir infraestructura y nuevas políticas en torno a las innovaciones».

Yamaha también unió fuerzas con Regulator Marine, socio constructor de barcos de larga data, para construir un barco adecuado para probar el prototipo de fuera de borda. Regulator Marine construyó un casco basado en el 26XO y lo modificó para acomodar los tanques de hidrógeno necesarios para impulsar el nuevo fueraborda.

Juntos, Yamaha, Regulator y Roush exhibieron el casco del barco, el sistema de combustible y el fueraborda para demostrar cómo el hidrógeno podría funcionar como posible fuente de combustible en un entorno marino. Además, el esfuerzo permite a los ingenieros comenzar el proceso de determinación de estándares marinos para el uso de hidrógeno en embarcaciones. “Si no buscamos una nueva fuente, no encontraremos una nueva fuente. La innovación comienza haciendo preguntas. Crea un poco de angustia, pero al final del día, de la innovación surgen cosas buenas”, afirmó Joan Maxwell, presidenta de Regulator Marine. «En el futuro, a medida que diseñamos barcos, si esto demuestra lo que pensamos, podría ser muy posible que estemos diseñando cascos alrededor de estos tanques de combustible de hidrógeno».

Obviamente, este fenómeno de nuevo combustible hará que los diseñadores tomen nota alrededor del peso y volumen que tendrán estos tanques especiales a la hora de la verdad, y seguramente muchas cosas cambiarán a bordo. El tiempo hará el resto, es decir, mejora en el desarrollo técnico de todos esos componentes. La imaginación y el desarrollo apenas empiezan a concebirse en la industria náutica.

Un estudio reciente, el primero de su tipo, encargado por el Consejo Internacional de Asociaciones de la Industria Marina (ICOMIA), titulado The Pathways to Decarbonization for the Recreational Marine Industry, valida el enfoque de Yamaha hacia la neutralidad de carbono y revela que un enfoque de múltiples planes es la mejor manera de continuar con la descarbonización de la navegación deportiva.

Texto y fotos: Gustavo Revel