El Canopée es un carguero asistido por velas.
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La industria naviera es responsable de alrededor del 3 por ciento de las emisiones de dióxido de carbono, y esas emisiones están aumentando, pero agregar equipos de navegación de alta tecnología a los buques de carga y un mayor uso de rutas marítimas favorables al viento podría reducirlas a más de la mitad.
Existe un interés creciente entre las compañías navieras en explotar la energía eólica, ya que puede ayudar a reducir los costos de combustible. Se están explorando una amplia variedad de enfoques. Algunas empresas están construyendo desde cero barcos con velas convencionales. Otros están añadiendo varios tipos de velas automatizadas a los buques existentes.
Las tecnologías incluyen velas rígidas que se asemejan a las alas de un avión, rotores Flettner que consisten en cilindros giratorios, velas de succión que aspiran aire para maximizar la sustentación e incluso cometas gigantes similares a las utilizadas por los kitesurfistas.
“Existe todo un espectro de embarcaciones de propulsión eólica”, dice Gavin Allwright de la Asociación Internacional de Embarcaciones Eólicas, que van desde embarcaciones limitadas asistidas por viento hasta aquellas que obtienen más de la mitad de su energía del viento.
Algunos barcos asistidos por viento todavía funcionan como barcos convencionales, tomando una ruta directa a una velocidad determinada, por lo que Thorben Schwedt, del Centro Aeroespacial Alemán, y sus colegas se propusieron explorar qué se podría lograr si se variaran la ruta y la velocidad para optimizar el impulso del viento, pero sin que el viaje durara mucho más. Si no hubiera limitaciones de tiempo, sería sencillo hacer todos los viajes con energía eólica, dice, pero esto no sería realista: la mayoría de las cargas deben entregarse dentro de tiempos establecidos, y menos entregas significan menos ingresos para los armadores.
El equipo también asumió que los barcos podrían generar y almacenar hidrógeno, una tecnología emergente que actualmente se utiliza sólo en unos pocos barcos. La idea aquí es que cuando los vientos son muy fuertes, parte de la energía se utiliza para generar hidrógeno, por ejemplo, a través de turbinas generadoras de electricidad debajo de un barco. Este hidrógeno puede alimentar motores cuando los vientos son débiles.
Luego, los investigadores tomaron datos sobre el tiempo histórico reconstruido (el llamado hindcast) en el Océano Atlántico durante un año y utilizaron un modelo informático para calcular rutas y velocidades óptimas basadas en este tiempo. “Los barcos toman rutas totalmente salvajes”, afirma Schwedt. “Uno piensa, está bien, eso no puede ser sensato, pero parece que sí”.
En promedio, el consumo de energía de los barcos que toman las rutas óptimas sería un 75 por ciento menor que el de los que toman rutas directas, encontró el equipo. Schwedt presentó los resultados en una reunión reciente de la Unión Europea de Geociencias en Viena.
“La verdadera ventaja sólo se consigue si se tiene una ruta completamente abierta y, a veces, se toman desvíos realmente grandes que no se pueden imaginar”, afirma Schwedt. “Con este enfoque hemos conseguido ahorrar energía entre un 50 y un 100 por ciento”. El equipo ahora planea demostrar que esta optimización de rutas funciona con pronósticos y no solo con predicciones retrospectivas.
“Creo que sus expectativas están justificadas”, dice Guillaume Le Grand de TOWT, una empresa francesa que construye una flota de veleros de carga. “Eso es lo que han hecho los veleros de carga de TOWT”.
“La idea de optimizar rutas adaptadas al rendimiento de la propulsión marítima asistida por el viento no es nueva y tiene mucho sentido”, afirma Tristan Smith del University College de Londres. Los navegantes pueden tomar rutas que parecen bastante tortuosas precisamente por esta razón, afirma.
“Setenta y cinco a 100 por ciento [energy saving] “Es ciertamente posible en teoría, pero esto depende en gran medida de la velocidad promedio de viaje a la que se aspira, que también está determinada por la economía de la operación de un barco y su carga”, dice Smith. “En nuestra experiencia, los ahorros son significativamente menores que esto, para la mayoría de los buques marítimos”.
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