“GREEN GAS MOBILITY SUMMIT 2023”: El hidrogeno y los nuevos combustibles se integran en el sector marítimo y en la propulsión de los buques

Una de las primeras conclusiones obtenidas del proyecto “NEWBunker”, que está estudiando la operativa necesaria para introducir el uso de nuevos combustibles en el sector marítimo, apunta a que los primeros hallazgos indican que el hidrógeno va a tener cabida en estado líquido (al igual que el amoníaco), al mismo tiempo que ya se identifican las primeras fronteras o límites de aplicabilidad. Esto se debe a que la baja densidad del hidrógeno contraindica su uso en estado gas comprimido en buques que necesiten mucha autonomía.

En este tipo de buques será necesario su uso en estado líquido para favorecer la concentración de masa. Por tanto, el reto operativo es grande y peligroso, ya que para pasar el hidrógeno a fase líquida hay que bajarlo a temperaturas inferiores a -250ºC. La baja densidad energética volumétrica del hidrogeno, así como sus propiedades físicas (inflamabilidad, riesgo de fuga, y temperaturas criogénicas), dificultan concebir el diseño de buques que transporten hidrogeno puro en grandes cantidades y distancias. Este tema y muchos más serán tratados la semana próxima en Madrid en el congreso “GREEN GAS MOBILITY SUMMIT 2023”.

Entrevista Cope + Galicia el martes 19 de septiembre a las 12:20 horas:

Introducción

Según Clarksons, en 2022 se transportaron por mar 11.905 millones de toneladas, mientras que el 99% de los buques mercantes de gran porte que las movieron, se propulsaron con combustibles obtenidos a partir de los residuos de baja calidad derivados del refinado del petróleo tras la extracción de los productos ligeros y altamente contaminantes como el fuel pesado (HFO) o el diésel marino (MDO), entre otros. Teniendo en cuenta que existen poco más de cien mil buques de gran porte navegando por el mundo, nos encontramos con que apenas 1300 buques se podrían considerar “limpios”. De ellos unos mil corresponderían a buques propulsados por LNG, la mayoría con motores duales, y el resto entrarían dentro del grupo de los propulsados por las nuevas tecnologías (metanol, eléctricos, híbridos, etcétera).
Por cierto, y abriendo un paréntesis, se debe destacar que lamentablemente, ninguno de los buques de nueva construcción que se incorporaron a la flota el año pasado se inscribieron en el Registro Especial de Canarias (REC), lo que demuestra que el gran esfuerzo de la Dirección General de la Marina Mercante por actualizar la normativa y práctica del REC, no está resultando suficiente para relanzar su competitividad. A fecha actual el REC mantiene registrados poco más de un centenar de barcos mercantes.
Pero volviendo a lo que nos ocupa, por lo tanto, el reto ante el que nos encontramos en este momento de transición en el sector marítimo es de gran entidad. Hasta ahora parecía que el LNG era el único combustible que podría formar parte del futuro cercano, pero la lista de buques en cartera para el año 2023 nos presenta un nuevo escenario. En ella aparece que, para los nuevos contratos de construcción naval de este año, el 73% corresponderá a buques convencionales, y un 22% a alternativos. Entre estos últimos nos encontramos con que un 11% corresponderá a buques propulsados por metanol, un 8% a LNG, un 3% a LPG, y de momento, ninguno de hidrógeno.

En la actualidad la alternativa más extendida a los combustibles altamente contaminantes es el GNL, que como combustible marino aporta importantes beneficios medioambientales frente al uso de estos combustibles convencionales, reduciendo notablemente las emisiones de contaminantes que afectan a la calidad del aire, y eliminando por completo la emisión de óxidos de azufre. Pero vista la cartera de pedido para este año 2023, es posible que el panorama pueda cambiar en un futuro cercano.

El Congreso

El evento “Green Gas Mobility Summit 2023” abordará la descarbonización del transporte marítimo y terrestre con gases renovables y sintéticos. El congreso, que se celebrará los días 20 y 21 de septiembre en La Nave (Madrid), reunirá a 100 ponentes nacionales e internacionales, distribuidos en 30 paneles. Esta edición contará con una importante representación de la Comisión y el Parlamento Europeo, además de diversas administraciones públicas nacionales y autonómicas, y CEO’s y directores generales de compañías líderes en energía y transporte.
Este evento de referencia sobre transporte sostenible en la península ibérica, organizado por Gasnam-Neutral Transport, analizará las posibilidades de descarbonización de los diferentes modos de transporte, en especial, de aquellos de difícil electrificación, en los que soluciones como el biometano, el hidrógeno y sus derivados están llamadas a jugar un papel determinante. El programa de conferencias estará acompañado de 4.000 m2 de exposición interior y exterior, que contarán con la presencia de más de 40 expositores que presentarán soluciones de movilidad con combustibles renovables y sintéticos, como el biometano y el hidrógeno.
Este año está siendo el año del crecimiento de los proyectos vinculados al hidrógeno. Tanto si hablamos de movilidad marítima como terrestre, este gas renovable se presenta como la alternativa de futuro que posibilitará un transporte cero emisiones. En este sentido, se contará con representantes de toda la cadena de valor del hidrógeno, desde su producción hasta el usuario final.
Entre los diferentes temas abordados en este congreso, se estudiará la innovación y los nuevos combustibles utilizados en la industria marítima. Como ya sabemos, el sector marítimo se enfrenta a importantes retos en su camino hacia la neutralidad climática, y entre ellos destacan los vinculados a la producción y disponibilidad de nuevos combustibles marinos (hidrógeno, bioGNL, metanol, etcétera). Estas cuestiones serán abordadas por representantes de empresas tales como ACME, Bureau Veritas, DH2 Energy, Lloyd’s Register y Navantia Seanergies.
Asimismo, se presentarán proyectos de economía circular en el sector marítimo vinculados a la producción y consumo de bioGNL e hidrógeno en entornos portuarios (Baleària, Enagás, Port de Barcelona, Puertos del Estado y Scale Gas), Wärtsilä presentará una innovadora solución para producir hidrógeno a bordo de buques, y Cidaut, ESK, Naturgy y Siport21 hablarán sobre diversas tecnologías para realizar el transporte marítimo y bunkering de hidrógeno y sus derivados.

El hidrógeno y los nuevos combustibles en buques

Respecto a la producción de hidrógeno a bordo de buques, transformando la infraestructura de GNL, Wärtsilä presentará una revolucionaria tecnología que permite producir hidrógeno bajo demanda a bordo, que se puede mezclar con gas natural licuado (GNL) y utilizarse en los motores de combustible dual. Este innovador sistema, desarrollado en colaboración con Hycamite TCD Technologies, permite la producción rentable de hidrógeno a bordo de embarcaciones marinas utilizando GNL, con una significativa reducción de las emisiones totales de dióxido de carbono y metano. Esta tecnología, que puede aplicarse en todas las embarcaciones que se mueven con GNL, impulsaría un transporte marítimo más limpio y sostenible, que incluso podría tener una huella de carbono negativa si utiliza bioGNL.
En referencia a la viabilidad de los nuevos combustibles marinos, como una opción de futuro para el sector marítimo en su camino hacia la neutralidad climática, se debe destacar que la descarbonización es un desafío clave en la industria marítima. Por ello, la combinación de los nuevos combustibles disponibles (bioGNL, amoniaco, metanol, hidrógeno…) supone una oportunidad y un reto desde el punto de vista regulatorio, técnico y operativo. Mientras los biocombustibles se consideran una opción prometedora, su disponibilidad y producción aun presentan interrogantes. En esta jornada se ofrecerán diversos puntos de vista e información actualizada sobre los avances en el ámbito de los combustibles alternativos para buques.
Finalmente, en la mesa sobre “Transporte marítimo y bunkering de hidrógeno y sus derivados”, se remarcará que el sector naviero está a la vanguardia en innovación tecnológica para lograr un transporte más sostenible y libre de emisiones. Se revelará que la utilización del hidrógeno y sus derivados como combustibles en buques ofrece beneficios significativos, eliminando por completo las emisiones de gases de efecto invernadero y otros contaminantes. En este panel se presentarán los resultados del proyecto HYDROMAR, que analiza los principales parámetros de la cadena logística del transporte marítimo de hidrógeno para identificar la forma más adecuada para transportarlo por vía marítima, y de NEWBUNKER, un simulador conceptual de bunkering de combustibles alternativos en sus diferentes formatos (amoniaco e hidrógeno).
Respecto a este último proyecto, NEWBUNKER, y siendo conscientes de que los fabricantes de motores para buques ya están trabajando en incorporar nuevos combustibles renovables para quemar en sus motores, y que ya se están desarrollando los primeros proyectos en el mundo en los que se incorporan estos combustibles; este proyecto aspira a quemar una segunda fase. En esta segunda etapa del proyecto espera estudiar, el biometano, metanol y otros biocombustibles, de forma que el alcance del proyecto contemple todos los potenciales nuevos combustibles para su aplicación en todo tipo de buques: desde ferrys, remolcadores, y buques pesqueros; hasta grandes portacontenedores y cruceros.
Hoy en día, el hidrógeno se produce principalmente cerca de donde se usa, sin embargo, en la medida en que el volumen de producción se incremente para satisfacer la creciente demanda, será más necesario potenciar el tráfico transfronterizo. Por ello es necesario analizar cuáles son los requisitos de seguridad, y sobre todo de fiabilidad, que tendrán que cumplirse en este tipo de operaciones con los nuevos combustibles para llegar a ser una alternativa real y fiable para los armadores.

El buque de hidrógeno

Tal como indicaba en la introducción del artículo, en 2023 no existe ningún buque mercante en cartera que se vaya a propulsar por hidrógeno, aunque ya existen algunos prototipos construidos, la mayoría de pequeño porte. Ejemplos de este tipo de barcos, propulsados por nuevas tecnologías y combustibles, son los remolcadores.

El remolcador es un tipo de buque esencial para las operaciones portuarias, por ello, en la carrera hacia un futuro más verde, se está reinventando con tecnologías más sostenibles. Si bien la mayoría se inclina por la propulsión eléctrica por baterías, alguna empresa está apostando por una innovación sin precedentes, basada en una propulsión a base de células de combustible de metanol híbrido (MHFC).

Por ahora, el uso de hidrógeno en combinación con celdas de combustible está limitado al AIP (air-independent propulsion) de submarinos, o a buques prototipos experimentales como el Energy Observer II, de pequeño tamaño, y financiados con fondos de investigación y generalmente sin carácter comercial. Por ello, todo pasa por el uso del hidrógeno en estado líquido.

En España también tenemos nuestra experiencia en este sentido. En 2019 el puerto de Amberes encargó la construcción de un nuevo remolcador propulsado por hidrógeno, el primero de su clase en todo el mundo. Como solución dual, el remolcador Hydrotug 1, construido en astilleros Armón Navia, puede almacenar 415 kg de hidrógeno comprimido en seis cámaras instaladas bajo cubierta. Está propulsado por dos motores duales, que pueden funcionar con hidrógeno o combustible convencional.

El Hydrotug 1, primer remolcador del mundo propulsado por hidrógeno ha entrado en servicio durante el primer trimestre de 2023 en el puerto de Amberes-Brujas, dentro de su objetivo de convertirse en un puerto de cero emisiones para 2050. El barco mide 30 metros de eslora por 12 metros de manga, y cuenta con una capacidad de tiro de 65 toneladas. En su interior el remolcador cuenta con dos motores duales, cada uno de 2 MW de potencia, que pueden ser alimentados por hidrógeno o diésel. En resumen, la combinación de estos dos combustibles reduce las emisiones de CO2 hasta en un 85%.

El metanol

El metanol puede desempeñar un papel importante en el cumplimiento de los objetivos de reducción de emisiones de la OMI para el sector marítimo para 2030 y los objetivos de cero emisiones para 2050. Es probable que el uso del metanol cobre impulso como combustible de transición, ya que se trata de un producto con el que se está familiarizado (ya hace tiempo que existen barcos que transportan metanol y se propulsan con ese combustible), y, por tanto, ofrece ventajas de manipulación y coste. Prueba de ello son los barcos en cartera que existen este año.
Este verano supimos, por ejemplo, que el puerto de Róterdam, el principal puerto de bunkering de Europa, empezó a suministrar metanol a los buques de manera regular. Esto prueba que el metanol se ha revelado como un combustible alternativo atractivo y comercialmente viable, ya que puede abastecerse con relativa facilidad y seguridad. Pero eso sí, aunque actualmente el metanol gris está disponible en cerca de 90 de los 100 mayores puertos del mundo, no ocurre lo mismo con la producción de metanol verde, fabricado a partir de fuentes de energía renovables, que apenas se ha incrementado.
En cualquier caso, sería lógico pensar que a medida que aumente la demanda de combustibles sostenibles y la normativa sobre emisiones, también aumente la importancia que el metanol verde desempeñe en el sector del transporte marítimo del futuro. Hay que destacar que, en comparación con los combustibles fósiles, el metanol verde puede reducir significativamente las emisiones de dióxido de carbono (CO2), óxidos de azufre (SOx) y óxidos de nitrógeno (NOx), así como las partículas.
Recientemente se ha puesto nombre al primer portacontenedores del mundo de metanol verde, el “Laura Maersk”. Este buque ha sido diseñado para operar en el Báltico, tiene una capacidad de 2.100 teus, incluyendo contenedores refrigerados, y utiliza metanol verde como combustible, suministrado por OCI Global. El nombre del buque hace referencia al primero que llevó el emblema de la estrella blanca de siete puntas de Maersk en la década de 1880.
En su casco, este buque presenta la frase “All the Way to Zero”, para resaltar su compromiso con la descarbonización, ya que el objetivo de la compañía es transportar un mínimo del 25% de la carga oceánica utilizando combustibles verdes para el 2030. El objetivo de Maersk es alcanzar cero emisiones netas de gases de efecto invernadero de cara al 2040.

Conclusiones

La transformación del sector del transporte pesado se encuentra en fase embrionaria. Sin embargo, la intensa actividad legislativa de Europa se va a traducir, de manera inminente, en un conjunto de palancas regulatorias que activarán el proceso de descarbonización, estableciendo obligaciones para todos los segmentos de la cadena de valor desde la producción al usuario, pasando por el suministro.
Cada uno de los combustibles alternativos existente presenta sus particularidades que deben ser estudiadas desde el punto de vista de la seguridad, de los equipos utilizados para el transporte y el suministro a los buques, las fases de las operaciones para las distintas modalidades de suministro y el desarrollo de procedimientos aplicables en las operaciones de bunkering. Por tratarse de combustibles novedosos en el ámbito marino hace falta realizar todo este estudio de detalle para estar preparados ante las eventualidades que puedan aparecer.
Todos estos contenidos, y muchos más, se abordarán en Green Gas Mobility Summit, el evento de referencias sobre el uso del biometano y el hidrógeno en el transporte en la península ibérica que Gasnam-Neutral Transport organiza los días 20 y 21 de septiembre de 2023 en Madrid.

¡Hasta el mes próximo!