Los buques de hidrógeno
El buque de hidrógeno es una solución para la distribución y el almacenamiento del vector energético por el que se está apostando a nivel mundial.
Los buques cisterna de gas natural licuado (GNL) utilizan agua como lastre para compensar la pérdida de peso tras la entrega de la carga y asegurarse un calado suficiente para su navegabilidad. El hidrógeno líquido tiene un gran volumen pero es 20 veces más ligero que el GNL.
El diseño de un nuevo buque de hidrógeno será un paso clave para proporcionar la infraestructura necesaria para hacer realidad ese futuro de energía limpia. Los buques actuales no son capaces de suministrar hidrógeno a la escala que necesita el mercado mundial.
Los diseños actuales apuestan por colocar pilas de combustible que se alimentan del hidrógeno de los propios tanques. Se piensa que los tanques tendrán una ebullición mucho menor, que los utilizados actualmente en la industria marítima. Aún así, la bajísima temperatura necesaria para mantener el hidrógeno líquido (por debajo de -253º C) hace que se evapore continuamente. Esto produce hidrógeno gaseoso que debe capturarse para evitar que se mezcle con el aire de la atmósfera. El hidrógeno gaseoso capturado se deberia reutilizar en las pilas de combustible del propio buque. Así, reduciría la contaminación drasticamente, ya que solo emitiria agua durante su funcionamiento.
El primer buque de hidrógeno llega a Singapur
Singapur dio la bienvenida al primer buque transportador de hidrógeno licuado a granel del mundo, Suiso Frontier. La semana pasada llegó al Shell Energy and Chemicals Park Singapore en Pulau Bukom.
Este buque de hidrógeno está diseñado y fabricado por Kawasaki Heavy Industries (KHI). Se llama Suiso Frontier y es operado por Shell en el marco del proyecto de la Asociación de Investigación de Tecnología de la Cadena de Suministro de Energía de Hidrógeno libre de CO2 (HySTRA). Está financiado por el gobierno japonés y varios socios.
El buque puede transportar hasta 1.250 metros cúbicos de hidrógeno licuado a -253 grados centígrados en un tanque de almacenamiento de última generación. La nave completó su viaje inaugural entre Australia y Japón en febrero de 2022. Después de un período de reacondicionamiento y reparación tras un accidente, se encuentra en la siguiente fase de la demostración. Tiene como objetivo evaluar el rendimiento, la fiabilidad y la integridad del sistema del buque a través de más ciclos de carga y descarga.
Teo Eng Dih, director ejecutivo de MPA, indicó que “Singapur anunció nuestra Estrategia Nacional de Hidrógeno a finales de 2022. Las propiedades del hidrógeno y su potencial para producirse a escala utilizando fuentes renovables hacen del hidrógeno un combustible potencial para apoyar la transición energética hacia un futuro con bajas y cero emisiones de carbono”.
Las características de Suiso Frointer
Suiso Frontier es el nombre de este buque de hidrógeno y es que suiso significa hidrógeno en japonés. Fue construido por Kawasaki Heavy Industries en su astillero de Kobe entre junio y diciembre de 2019. Es un buque de 116 metros de eslora por 19 metros de manga, tripulado por 25 personas. Es capaz de transportar 75 toneladas, lo que implica un transporte de 1.250 metros cúbicos de hidrógeno refrigerado a –253°C para que se mantenga en estado líquido. Así reduce 800 veces su volumen original. Posee un tanque de almacenamiento cilíndrico tipo C construido en acero inoxidable austenítico de doble capa y aislado al vacío.
Para su propulsión el buque cuenta con tres generadores diésel Daihatsu DE-23 de 1.320 kW cada uno y dos motores eléctricos de 1.360 kW cada uno que le permiten navegar a una velocidad máxima de 13 nudos. Un sistema de reducción catalítica de los gases de escape asegura que el buque cumpla con la regulación Tier III de la OMI sobre las emisiones de NOx.
El buque de hidrógeno Energy Observer
El proyecto francés Energy Observer tiene como objetivo diseñar un buque de hidrógeno. Trata de revolucionar el transporte maritimo utilizando y transportando hidrógeno líquido. Esta tecnología permite una navegación con cero emisiones y ofrece altísimas capacidades de transporte y autonomía.
Este proyecto cuenta con la experiencia anterior de un buque laboratorio autónomo con la primera cadena de hidrógeno completa. El barco es capaz de producir su propio hidrógeno verde a partir del excedente de su propia energía renovable.
Las características generales de Energy Observer 2 son:
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- Longitud: 120 metros
- Ancho: 22 metros
- Calado: 5,5 metros
- La superficie de las alas: 1450 m²
- Peso muerto: 5.000 toneladas
- Containers: 240 TEU
- Puente RoRo: 480 metros lineales (camiones, vehículos y contenedores)
- Altura de la cubierta intermedia: 6,5 metros
- Rampa de acceso: 15 metros de ancho
- Velocidad comercial: 12 nudos
- Propulsión eléctrica: 4 MW
- Potencia de pila de combustible (RexH2 EODev): 2,5 MW
- Tanques de hidrógeno líquido (LH2): 70 toneladas (1000 m3)
- Alcance: hasta 4.000 millas náuticas.
Hacia la emisión cero en el transporte de mercancias
El transporte marítimo representa el 3% de las emisiones de CO2 anuales a escala mundial. La ambición de Energy Observer es presentar prototipos de soluciones que se inclinen hacia la emisión cero para el transporte de mercancías.
Las tecnologías ahora están maduras. El almacenamiento de hidrógeno líquido, el despliegue de licuefactores en todo el mundo y las últimas generaciones de celdas de combustible producidas en masa han revolucionado el sector. Energy Observer se enfrenta ahora a los siguientes retos tecnológicos. Estos pueden ser: la integración de grandes depósitos y la gestión de temperaturas criogénicas.
Energy Observer 2 es el «buque insignia» del Instituto, el primer demostrador a gran escala que impulsa a toda la industria. Las especificaciones del nuevo concepto de buque se han establecido en función de la urgente necesidad de renovar las flotas de buques de carga multipropósito de unas 5.000 toneladas de peso muerto.
Los participantes en este innovador proyecto del buque de hidrógeno
Los participantes de este proyecto son numerosos y con altas capacidades. Por lo tanto, hay muchos ingredientes para alcanzar el éxito.
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- Air Liquide es una empresa líder en el sector del hidrógeno. Domina la producción, el almacenamiento, la distribución y la seguridad del hidrógeno líquido. Aporta su experiencia técnica y su capacidad de innovación.
- EODev es la filial industrial de Energy Observer. Esta empresa diseñó el primer barco de hidrógeno certificado. Desarrolla sistemas accesibles y está especializada en la integración de pilas de combustible en entornos exigentes.
- Hydra es la oficina técnica encargada del diseño.
- Ayro es la empresa que aporta sistemas auxiliares de propulsión para grandes barcos.
- LMG Marin es una firma de arquitectura naval. Fue pionera en la propulsión descarbonatada. Desarrolló el primer ferry de hidrógeno líquido del mundo
- El Clúster Marítimo Francés y el Instituto T2EM están trabajando con socios académicos, científicos e industriales para crear el Instituto para la Transición Eco-Energética del Sector Marítimo (T2EM). Su objetivo es dirigir e implementar el programa de estructuración nacional “ Zero Emission Ship & Port” . Este programa trata de alcanzar los objetivos de descarbonización, reducción de emisiones y respeto a la biodiversidad del sector.
El buque de hidrógeno de C-Job
La compañía holandesa C-Job Naval Architects tendrá para 2026 un buque para el transporte de hidrógeno líquido. Tiene 141 metros de eslora y cuenta con tres tranques con 12.500 metros cúbicos de capacidad cada uno. De esta forma, logra una capacidad de almacenamiento total de 37.500 metros cúbicos de hidrógeno líquido. El buque cisterna tiene capacidad suficiente para suministrar hidrógeno a 400.000 coches de pila de combustible, o 20.000 camiones de gran tonelaje.
Su objetivo es establecer una cadena de suministro de hidrógeno líquido para 2027. Este buque cisterna transportará el hidrógeno líquido a Alemania, y no descartan ampliar el suministro a otros mercados a medida que aumente la demanda.
La compañía tiene previsto producir inicialmente 100 toneladas diarias de hidrógeno verde, que se obtiene con energías renovables y sin emisiones de carbono. Se plantean aumentar la producción hasta 300 toneladas diarias en un plazo de tres años, en función de la demanda. Se espera que el buque esté listo a finales de 2026 y comience a funcionar seis meses antes de la primera entrega de hidrógeno.
Las características del buque para el transporte de hidrógeno líquido
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- Tripulación: 14 personas
- Eslora: 141,75 m
- Manga: 34,90 m
- Calado operacional: 5,80 m
- Potencia instalada: 5.000 kWe
- Velocidad máxima: 14 nudos
- Capacidad de carga: 37.500 m3 (3 x 12.500 m3)
