Buque del Futuro: Gas Natural (LNG) o electricidad
Entrevista Cope + Galicia Jueves 05/10/17 a las 1230 h:
En Enero de este año hubo una entrada en este blog en la que me preguntaba si podría ser el gas natural licuado el combustible naval del futuro. En ese artículo argumenté una serie de factores que indicaban que la apuesta por ese sector, en el mundo naval, presentaba muchas ventajas, así como algún inconveniente. Por ello esta semana, vuelvo con el tema, pero esta vez para hacer una comparación de las ventajas que podría presentar el “barco eléctrico” frente al “barco a gas”, así como de sus inconvenientes.
Figura 1: Buque híbrido Elfrida
El buque de la imagen responde al nombre de «Elfrida» y desde este año navega por aguas de Noruega. Este barco se dedica al transporte de equipamiento, para reparar o reubicar almadrabas. El barco está equipado con un sistema de propulsión de Siemens, que incorpora un sistema de gestión de la energía y controles de propulsión que permiten que el sistema de propulsión eléctrica no solo ahorre en combustible, sino también en costes de explotación, ya que un motor eléctrico requiere inicialmente mucho menos mantenimiento que un motor diésel. Obviamente, la propulsión eléctrica como tal, ya existe desde hace tiempo, por lo que hoy me voy a centrar en la filosofía del “buque eléctrico”, desde el punto de vista de las posibles ventajas que puede aportar la adecuación de la electricidad a los buques.
Como ya se conoce, las emisiones de los óxidos de azufre y nitrógeno son perjudiciales para el ambiente. Por otro lado, generalmente, mientras los buques permanecen en los puertos en sus atraques, lo hacen con los motores auxiliares en funcionamiento, lo que genera la electricidad necesaria para que alimenten sus consumos de ventilación, aire acondicionado, iluminación, etcétera. Y existen estudios que indican que los buques atracados en esos puertos, desprenden cantidades contaminantes similares a las emitidas por millones de coches. Obviamente toda esta contaminación procede del combustible quemado en puerto (el gasoil marítimo), más contaminante que el gasóleo de automoción.
Pese a la afirmación que acabo de realizar, nadie debería pensar que los buques en puerto son medios agresivos con el medio ambiente, ya que las emisiones GEI que producen son relativamente bajas comparadas con las emisiones GEI de la totalidad del transporte mundial.
En cualquier caso, ya conocemos que la exposición de las personas a los óxidos de nitrógeno y azufre que emiten los barcos en puerto podría producir problemas respiratorios (o incluso la muerte), por lo que la cercanía de los puertos a zonas de densidad de población alta, tipo Barcelona, Valencia o incluso Vigo y A Coruña, crea un peligro potencial para los habitantes de esas zonas.
Estos problemas que se producen en puerto, unidos a los que surgen con el buque navegando, no son algo nuevo. El Anexo VI del convenio MARPOL (dependiente de la OMI) ya lleva años preocupándose de prevenir la contaminación atmosférica (establece los límites de óxidos de azufre y nitrógeno, establece las zonas ECA, etc). Y aparte de este convenio, la UE lleva años desarrollando normativas para combatir esta contaminación. En concreto con directivas (2006) que fomentan el uso de la electricidad en puerto mediante incentivos económicos que premien la adopción de estas medidas o con directivas que garanticen la disponibilidad de infraestructura de recarga de combustibles para los buques atracados. Estas últimas indican que se debe garantizar la instalación de puntos de repostaje de GNL para el transporte marítimo en todos los puertos de la Red Transeuropea de Transportes, no más tarde del 31 de diciembre de 2020. Asimismo, establece que la necesidad de suministro eléctrico para los buques atracados en puerto sea evaluada según las circunstancias del momento.
BUQUES EN PUERTO: ¿LNG ó SUMINISTRO ELÉCTRICO DESDE EL PUERTO?
Las dos alternativas de las que se dispone para reducir las emisiones contaminantes de los buques son las siguientes:
1) LNG: Su uso como combustible propulsor implica o bien la modificación de los motores de los buques ya construidos y en servicio para permitir su funcionamiento tanto con gas natural como con gasóleo o fuelóleo, o bien la construcción de un nuevo buque preparado para el uso de gas natural o para una futura transformación. Los buques optan por el uso del gas natural licuado (GNL) debido a la mayor densidad energética de este frente al gas natural comprimido (GNC), ya que ocupa un volumen entre 2,5 y 3 veces menor para la misma energía almacenada.
En la actualidad el LNG se puede suministrar de las siguientes maneras:
– Suministro mediante barcaza abarloada.
– Suministro a partir de una instalación fija (almacenamiento, tubería y muelle para carga).
– Suministro mediante camión cisterna: Se realiza a través de mangueras que conectan el buque con un camión cisterna (Presenta mayor flexibilidad, aunque proporciona menor caudal que otras modalidades).
Destacar que el uso de gas natural como combustible no consigue la total “descarbonización”, aunque obviamente reduce las emisiones en comparación con el consumo de gasóleo marítimo.
2) El uso de la electricidad: Es suministrada desde el puerto al buque atracado. Este sistema exige que exista una conexión entre el buque atracado y el puerto (en la tensión, potencia y frecuencia adecuadas al barco), así como una conexión con la red de distribución eléctrica. Con esta conexión los buques podrían abastecer sus necesidades energéticas durante el atraque sin utilizar sus motores auxiliares. Destacar que para poder utilizar esta fuente de energía los buques exigen tres tipos de infraestructuras eléctricas:
Figura 2: Infraestructuras eléctricas (Fuente: Comisión Europea, análisis Monitor Deloitte)
a) Conexión del puerto con una red de distribución eléctrica cercana que permita el suministro eléctrico al buque.
b) Infraestructuras que permitan el suministro eléctrico al buque de acuerdo a los estándares internacionales de suministro eléctrico en alta tensión a buques atracados. Destacar en este sentido que será necesario un convertidor de frecuencia de 50/60 Hz, ya que la mayoría de la flota internacional está preparada para utilizar una corriente eléctrica con una frecuencia de 60 Hz (estándar norteamericano) mientras que el suministro eléctrico en España se realiza a 50 Hz. (Por ello este convertidor no sería necesario en caso de que los equipos internos del buque atracado funcionaran en la misma frecuencia que la del suministro eléctrico en tierra).
c) Un sistema que permita la conexión física, cuyas características técnicas dependerán del tipo de buque atracado. Por ello podrán instalarse sistemas fijos, o sistemas flexibles, como grúas móviles o incluso barcazas.
BENEFICIOS DEL CONSUMO ELÉCTRICO DE LOS PUERTOS EN BUQUES:
Existe una filosofía denominada “cold ironing” que fomenta el uso en buques atracados de la electricidad de los puertos, ya que este consumo presenta una serie de beneficios para el medio ambiente y para la calidad de vida de la población en las zonas de influencia de los puertos. Los beneficios del “cold ironing” son los siguientes:
– Reduce la totalidad de las emisiones GEI hasta en un 60 % si la electricidad está generada con un mix eléctrico (si fuera renovable podría eliminarlas totalmente).
– Evita la totalidad de las emisiones de otros elementos contaminantes tipo NOx, SOx, CO, en el puerto, evitando así el impacto directo sobre la población cercana.
– Reduce al máximo el ruido y las vibraciones generadas por los motores auxiliares.
– Incrementa el consumo de energía renovable en el sector del transporte para cumplir con el objetivo establecido por la Comisión Europea de que en el año 2020 al menos el 10% del consumo de energía final proceda de fuentes renovables.
BUQUE TODO ELÉCTRICO:
En la noticia de hace dos semanas me referí a que el futuro de los barcos pasaba por la creación del “buque eléctrico”. Obviamente no me estaba refiriendo a un buque 100% eléctrico, sino a un buque que se apoyara en todos los condicionantes que hoy estoy comentando. De hecho la implantación del buque eléctrico se va a encontrar con una serie de barreras. Comentaré ahora barreras que van a existir para el desarrollo del suministro eléctrico a buques atracados:
– El coste de la inversión necesaria en los puertos es elevado y depende en gran medida de la instalación eléctrica existente en el puerto, de la red eléctrica cercana y de la potencia máxima necesaria para abastecer a los buques atracados. Y a su vez estos números van a ser dependientes de las economías de escala (número de puntos de suministro por puerto o muelle) así como de la conexión con la red eléctrica ya existente, por lo que el valor de la inversión necesaria será muy variable en función del puerto.
– La inversión necesaria para adaptar el buque al suministro eléctrico se situaría entre los 0,1 y 0,2 millones de euros en el caso de ferris y Ro-Ros, entre 0,2 y 0,3 millones de euros en caso de portacontenedores y entre 0,3 y 0,5 millones en caso de cruceros. De manera general los ferris, Ro-Ros, cruceros y portacontenedores presentan características que facilitan su adaptación al suministro de electricidad durante su atraque en puerto ya que se usan en rutas con características predecibles (lo que permite instalar los sistemas en puertos con una menor incertidumbre sobre el tráfico) y realizan escalas con una mayor frecuencia.
INCENTIVOS PARA EL DESARROLLO DEL SUMINISTRO ELÉCTRICO A BUQUES ATRACADOS:
Para conseguir que el mundo naval se enfoque hacia el mundo eléctrico se deben adoptar medidas del tipo:
– Realización de evaluación de detalle que permita identificar y priorizar aquellos puertos españoles en los que sería más adecuada la instalación de sistemas de alimentación eléctrica a buques atracados.
– Fomentar acuerdos de colaboración entre las Autoridades Portuarias y navieras para que se adapte el desarrollo de las infraestructuras portuarias a los planes de las diferentes compañías privadas para la conversión de sus flotas.
– Incentivar las inversiones necesarias mediante subvenciones e incentivos fiscales para adaptar las infraestructuras portuarias al suministro eléctrico de los buques atracados.
Estudios de Puertos del Estado indican todas estas medidas anteriores permitirían la recuperación de la inversión, siempre y cuando existiese una demanda mínima de suministro. Mediante la implantación de estas medidas se reduciría el coste de la inversión necesario y las inversiones necesarias en instalaciones de suministro podrían rentabilizarse si se obtuviera el siguiente número de atraques anuales:
– Entre 160 y 400 atraques al año en caso de ferris y Ro-Ros
– Más de 300 atraques al año en caso de portacontenedores.
– Entre 20 y 60 atraques al año en caso de buques cruceros de pasaje.
CORE LNGAS HIVE: PROYECTO SELECCIONADO POR LA COMISIÓN EUROPEA
Volviendo al LNG, voy a hablar de un proyecto cuyo objetivo es el desarrollo de una cadena logística integrada, segura y eficiente para el suministro de gas natural licuado, GNL (small scale y bunkering) como combustible en el sector transporte, especialmente marítimo, en la Península Ibérica. CORE LNGas hive contribuye a la descarbonización de los corredores europeos del Mediterráneo y del Atlántico y es un paso más en la carrera de disminución de emisiones, el fomento de energías limpias para el transporte y cuidado del medioambiente impulsado por la Unión Europea. En el proyecto se incluyen 25 iniciativas, que serán llevadas a cabo por los socios para la adaptación de la infraestructura y logística, y su desarrollo comercial con el fin de ofrecer los servicios de abastecimiento de pequeña escala y de toma de combustible.
Y dentro de ese proyecto, y para su divulgación, existe una exposición itinerante que explica el uso del GNL como combustible para el transporte, especialmente marítimo, que durante seis meses recorrerá España y Portugal. Y dentro de ese recorrido la exposición itinerante parará junto a nosotros, en Ferrol, en la Escuela Politécnica Superior. Podrá ser visitada en la Escuela Politécnica Superior, en el Campus de Esteiro, los días 4 y 5 de octubre de 2017, en horario de 10 a 14h. y de 16 a 20h., en el semirremolque itinerante que el Proyecto ha establecido como lugar para dar a conocer los beneficios del LNG.
Figura 3: Semiremolque LNGAS HIVE
RED OCÉANO AZUL. INNOVACIÓN OCÉANO AZUL 4.0:
En 2015, el Colegio Oficial de Ingenieros Navales y Oceánicos (COIN) con el objetivo de fomentar la Industria Marítima y el apoyo a los emprendedores en este sector estratégico europeo lanzó un Servicio de Apoyo al Emprendedor (SAE) orientado a promover un ecosistema de emprendimiento marítimo que ofrezca al sector y, en particular, a los jóvenes emprendedores herramientas para poder iniciar y financiar negocios relacionados con nuestras actividades. Así nació la red Océano Azul. Océano Azul es una iniciativa de emprendimiento para la creación y el desarrollo de nuevas empresas de base tecnológica marítima en Galicia impulsada por el Colegio de Ingenieros Navales (COIN) con el apoyo de la Agencia Gallega de Innovación.
Las características de la red son las siguientes:
– Apoyar la creación de empresas de base tecnológica.
– Acelerar la introducción de productos innovadores en el mercado y favorecer la creación y consolidación de un “ecosistema innovador”.
– Impulso de iniciativas de emprendimiento en las Escuelas de Ingeniería Naval y Oceánica.
– Favorecer la atracción de talento, en especial en sectores de alta tecnología.
Y en relación con este proyecto se llevará a cabo un acto en Ferrol de presentación de los proyectos seleccionados en la Convocatoria “Innovación Océano Azul 4.0”. El acto se llevará a cabo el próximo día 11 de octubre de 2017 a partir de las 12:00 en el Salón de actos del Campus de Esteiro, calle Doctor Vázquez Cabrera, s/n 15403 Ferrol (A Coruña) (12:00 – 14:00h.)
Los proyectos presentados serán los siguientes:
– FUVEX — Drones “Nunca volar tan lejos fue tan sencillo”
– JALVASUB — Pilas de combustible “Energía ilimitada al alcance de tu mano”
– JANUS SYSTEM — Software de eficiencia energética “Océanos seguros y sostenibles”
– NIDO ROBOTICS — Vehículos submarinos “Las herramientas de investigación y exploración submarina no tienen que ser caras ni complejas”.
Y ya para finalizar recordar que, al respecto con la noticia de esta semana, los próximos 23 y 24 de octubre de 2017 se llevará a cabo en Exponav el encuentro: “Transición energética hacia un modelo sin carbono” organizado por la Universidad Internacional Menéndez Pelayo.
¡Hasta dentro de dos semanas!
Referencias bibliográficas:
IMO
MARPOL
Monitor Deloitte: Un modelo de transporte descarbonizado para España en 2050 (Marzo 2017)
PUERTOS DEL ESTADO
Buenas tardes,
Actualmente me encuentro realizando un proyecto de fin de carrera y este tema me resulta bastante interesante. Me gustaría saber si bien expones que la adaptación de un buque al suministro eléctrico se situaría entre los 0,1 y 0,2 millones de euros en el caso de ferris y Ro-Ros, cuanto representaría este para adaptarlo a GNL?
Existe algún informeo proyecto que pueda mirar?
Muchas gracias de antemano
Saludos
Gela
Hola Gela. Espero que alguien que lea el comentario pueda ayudarte. No creo que haya informes con esos datos. Saludos
Buenos días Raúl,
Hace dos semanas escuché la entrevista que te hicieron en la radio, y me surgieron algunas preguntas/dudas, para crear debate. Del mismo modo, por recordar el tema un poco más, he leído tu artículo en el blog y me ha aportado más información que la entrevista (como es lógico …).
En primer lugar, por trabajar en el sector en el que trabajo, estoy de acuerdo en que siempre hay que tener en cuenta los contaminantes de los combustibles, por el bien del medio ambiente y de las personas. Nuestra política es Seguridad y medio ambiente, en el primer peldaño de nuestros valores.
El gasoil marítimo es más contaminante que el gasoil de automoción. Correcto, pero en parte. Es más contaminante comparando los dos productos en sí mismos … pero la pregunta es ¿contamina algo que cumple la ley? Es paradójico por decirlo de alguna manera, pero sí que es cierto que la legislación que aplica en cada caso es diferente en cuanto a cantidad permitida de emisión de ciertos compuestos químicos. Al final desde mi punto de vista, y seguro que concuerdas, se reduce a legislación.
Hay un comentario en el artículo que me ha hecho gracia (en el buen sentido). «Las petroleras seguirán controlando todo en el mundo del gas», «buscan su beneficio, no el del planeta». Vuelvo a lo de antes … legislación. Y hablando de beneficio … si el límite máximo admisible es 10 (por ejemplo), como productores no cuesta lo mismo conseguir en un producto 9,99 que 5. Es lógico que se vaya al máximo pero por debajo del límite admisible. Sé que tu me vas a entender.
Por otro lado, hasta el 2020 no se va a exigir que haya puntos de GNL en los puertos, o desde el 2006 la UE redactó nuevas directivas. ¿No evoluciona con cierta rapidez la restricción en contaminantes en el sector naval? ¿Qué se está viendo o hacia qué se dirige la normativa medio ambiental naval? GEI por supuesto, pero en tema de azufres, óxidos de nitrógeno, sulfuros, no sé cuáles son los contaminantes que más afectan en los océanos.
Todo esto que te he escrito hasta ahora, se resume en lo siguiente. Una tecnología alternativa a la actual siempre es bueno, porque generará mejoras y mayor eficiencia en la actual por la aparición de un nuevo competidor. En el caso que comentas, parece ser que sólo se aportan beneficios o incentivos económicos para la energía eléctrica, pero no un endurecimiento de la normativa que de verdad ponga en el escaparate esta tecnología como algo viable. Los coches eléctricos van surgiendo poco a poco, pero no llegan a ser rentables por el alto coste actual de su tecnología eléctrica (Tesla, por ejemplo), por lo que no me quiero imaginar lo que costará en un barco. ¿Quién acometerá la inversión en los puertos? ¿Todos los cambios que hay que hacer serán asumidos por quién? Toda la energía genera residuos y no se puede llamar limpia. La energía eléctrica también genera un coste en su producción y contaminación (véase una central térmica) y tú puntualizas muy bien diciendo el término «completamente renovable). Este es un sector que no se ha mantenido tal y como apuntaba en su aparición.
Me parece que el barco completamente eléctrico es una utopía, y el híbrido es algo a lo que se podrá llegar, pero no solo con incentivos económicos, en mi opinión.
Perdón por el tremendo rollo que he soltado. Sé que valorarás las preguntas, comentarios y opinión, y de hecho lo hago porque me podrás aportar ideas y comentarios para mejorar.
Ah, y todo esto es sin saber nada del mundo naval … tenlo en cuenta.
Interesantes reflexiones Guillermo. Yo respeto todas las ideas. Un abrazo
Hola Raul.
Estoy de acuerdo con utilizar la mejor y menos contaminante de las energias para todo tipo de transporte.
En puerto yo pienso que la energia electrica de la red es la mas apropiada aunque haya que adaptarla tanto en tension y frecuencia.
Muy buen articulo.
Saludos
Gracias Saturnino. Un saludo
Hola Raúl. El mismo dilema de si electricidad o GNL. Yo, en cambio, apostaría por el hidrogeno. Ya sé que soy repetitivo, pero junto a la electricidad, estos no contaminan nada y pueden a llegar a ser casi gratis su obtención. En el mundo del gas seguirán las petroleras detrás, manejando todo. El artículo es muy completo, pero creo que seguimos el camino de lo que nos dictan las grandes compañías, pero para su beneficio, no el del planeta.
Un abrazo
Gracias Antonio. Un abrazo
Muy interesante Raúl. Estupenda la recopilación de referencias del «estado del Arte». Hoy leía un artículo sobre movilidad basada en gas, parecía más bien un lamento por la oportunidad perdida por este sector frente al sector eléctrico. Hace unos años mucha gente pensaba que sería la alternativa al gasoil y gasolina, pero el vehículo eléctrico ha copado las miradas para el futuro.
Aunque veo que en el sector marítimo muchas son las opciones abiertas.
Gran jornada también la que presentas, será muy interesante.
Abrazos,
C.
Gracias Charli. Esperaba tus comentarios. Un abrazo
Gracias Raul. Muy interesante
Gracias Blanca. Un saludo
Gracias Raúl,
Esperamos que os acordéis de nosotros para la edición de la nueva guía de Exponav o cualquier otra publicación.
Por supuesto. Saludos
Gracias Raul. ¿Puedes meter en este grupo a Ernesto , un chico de Bilbao que está interesado en estos temas?
Ok. Dame los datos por mail. Cualquier otro interesado en que le envie un mail o un whatsapp cada 15 dias con el enlace de la noticia que me lo pida. Saludos
Muy interesante. Gracias
Gracias a ti Guillermo. Un saludo
Muy chulo. Acabo de leerlo
Gracias a ti. Un saludo
Un paso pequeño para un mejor futuro en la industria marítima y par la salud de la planeta ,igual
que siempre ,notícias de primera mano.
Gracias, saludos
Muy buen articulo.No me cabe duda que será la energía del futuro.Un saludo
Gracias José Manuel. Un abrazo
La apuesta decidida hacia las tecnologías no contaminantes no ha de ser una opción, es el único camino viable de cara al futuro próximo.
Gran artículo Raúl!
Gracias amigo. Te llevas la medalla de la semana. Un abrazo