¿Cuáles son las soluciones para abandonar los combustibles fósiles?

Cada vez son más las iniciativas para descarbonizar el transporte marítimo. Aunque el gas natural licuado está allanando el camino, las verdaderas soluciones de futuro son los electrocombustibles y quizás también… la vela.

El reglamento europeo FuelEU Maritime fija un descenso del 80% en la intensidad de las emisiones de gases de efecto invernadero de los combustibles utilizados en el transporte marítimo de aquí a 2050. En este contexto, los electrocombustibles se postulan como una de las soluciones para sustituir el fuel y descarbonizar el sector, manteniendo tecnologías de motorización parecidas a las actuales. Existen varias alternativas con distintos grados de madurez y las iniciativas se suceden.

El hidrógeno, una solución prometedora pero aún limitada

Entre las distintas soluciones, el hidrógeno obtenido a partir de energía eléctrica baja en carbono ya ha dejado de ser una simple ilusión para convertirse en una alternativa real. “Más allá del hecho de que, al quemarse como combustible, el hidrógeno solo produce agua, su ventaja es que contiene tres veces más energía que el gas”, explica Nicolas Dattez, director de Desarrollo de Hidrógeno en VINCI Energies y encargado de la coordinación de las acciones del Grupo VINCI en materia de hidrógeno en Léonard, la plataforma de prospectiva e innovación de VINCI.

De todos modos, añade que “como su densidad es muy baja, para almacenarlo y trasportarlo hay que recurrir a la alta tecnología y a costosos procedimientos para comprimirlo o licuarlo y mantenerlo en ese estado”.

Aunque actualmente el gas natural licuado (GNL) parece haber tomado la delantera en la carrera por disminuir el impacto de carbono del transporte marítimo, el sector difícilmente podrá prescindir del hidrógeno para alcanzar sus objetivos en 2050.

Les electrocombustibles, una solución para descarbonizar los buques manteniendo tecnologías de motorización actuales.

El hidrógeno comprimido podría utilizarse en barcos pequeños que realizan trayectos cortos. El número de proyectos es cada vez mayor. Hylias (Hydrogen for Land, Integrated renewables and Sea), del grupo Europe Technologies, pretende crear el primer barco propulsado por dos motores eléctricos de 250 kW alimentados por un sistema de dos pilas de combustible que funcionan con entre 350 y 400 kg de hidrógeno almacenados a bordo en depósitos de alta presión a 350 bares.

El uso de hidrógeno licuado es totalmente viable para barcos que recorren distancias medias, como algunos ferris. En marzo de 2023, el operador noruego Norled puso en servicio el primer ferri de hidrógeno líquido. Esta embarcación de más de 80 m de eslora utiliza dos pilas de hidrógeno de 200 kW y un paquete de baterías de 1,36 MWh alimentadas por hidrógeno verde almacenado en depósitos a -252,87 °C.

Del biometanol a la propulsión a vela

¿Qué ocurre con los grandes buques, como los portacontenedores? La situación es menos favorable al uso de hidrógeno puro.

“Es muy complicado almacenar la cantidad necesaria de hidrógeno para largos trayectos, tanto si es comprimido como licuado”, manifiesta Nicolas Dattez. “Por tanto, hay que pensar en otras soluciones, en concreto los derivados del hidrógeno como el amoníaco, el e-metanol o el e-metano”.

“Aunque las tres moléculas se producen a partir de hidrógeno verde utilizando fuentes de energía renovable, las dos últimas también requieren dióxido de carbono (CO₂)”, añade Nicolas Dattez. Pero hay que tener en cuenta que las infraestructuras de producción de estos carburantes sintéticos aún están por construir. Mientras tanto, el metanol o el metano pueden sintetizarse a partir de la biomasa. Es lo que se conoce como biometanol o biometano.

Las iniciativas en este frente también se suceden. En septiembre de 2023, el armador danés Maersk bautizó el primer barco que funciona con biometanol y encargó otros veinticinco.

Por su parte, el armador francés CMA CGM y el gigante energético Engie se asociaron en noviembre de 2021 para producir y distribuir combustibles más verdes con el fin de descarbonizar el transporte marítimo. El biometano licuado es una de las vías en las que están trabajando para garantizar el desarrollo de un sector de producción y distribución de combustibles con bajas emisiones de carbono para el transporte marítimo. Está previsto que la flota de CMA CGM cuente con 44 buques propulsados por GNL en 2024.

En otro orden de cosas, la propulsión a vela, abandonada durante mucho tiempo por la marina mercante, se erige nuevamente en una solución de futuro para el transporte marítimo mundial. El grupo Michelin ha desarrollado Wisamo, un ala hinchable que puede izarse y arriarse en torno a un mástil telescópico, controlada por una interfaz automatizada. Certificada por la Fundación Solar Impulse en julio de 2023, esta tecnología es capaz de propulsar todo tipo de embarcaciones gracias a un eficiente sistema de ala hinchable.

“Por último, la solución más sencilla consiste en disminuir la velocidad de los barcos para reducir su consumo por kilómetro”, concluye Nicolas Dattez.

“No existe una única solución global”

Bruno Nicolas, director de la marca Actemium, analiza los “nuevos combustibles” y su competitividad.

¿Cuáles son actualmente los “nuevos combustibles” más competitivos?

A corto plazo, el GNL ―que sigue siendo un combustible fósil― permite reducir las emisiones de CO₂ y de partículas. También constituye una vía de transición hacia combustibles más verdes, los biocombustibles y los electrocombustibles, que podrán usarse sin necesidad de modificar los motores y los depósitos a bordo de barcos inicialmente diseñados para GNL.

Está hablando en futuro…

Los biocombustibles ya se están produciendo en pequeñas cantidades pero a un coste razonable, y deberían cumplir con los requisitos de incorporación en 2030. Por otro lado, los electrocombustibles aún están en fase de preindustrialización. Su producción es más costosa debido a la cascada de rendimientos, y requieren abundantes recursos de electricidad baja en carbono.

¿Qué factores influyen en la competitividad de estos nuevos combustibles?

La competitividad de los electrocombustibles frente a los combustibles fósiles depende de tres factores: el coste de la inversión, la disponibilidad de electricidad poco costosa con bajas emisiones de carbono y el importe de los impuestos sobre el carbono. El mix biocombustible/electrocombustible podría ser una solución para lograr que el precio unitario sea más competitivo. La adopción de normas internacionales vinculantes (en el marco de la Organización Marítima Internacional), junto con medidas incentivadoras implementadas por los estados, es indispensable para acelerar la eficiencia energética del transporte marítimo.

¿Cuáles serán las soluciones más prometedoras a largo plazo?

No hay una única solución global. Es la combinación de distintas soluciones la que permitirá alcanzar los objetivos fijados. El resultado dependerá en gran medida de la capacidad de producir y distribuir combustibles alternativos bajos en carbono.

Alternativas al fuel:

• Electricidad. Para distancias cortas, debido al volumen de las baterías que hay que transportar.
• Hidrógeno. Beneficioso si se produce a partir de energías renovables, pero difícil de almacenar y transportar.
• E-amoníaco. Barato y fácil de almacenar, pero muy tóxico.
• Biometano. Producido a partir de un proceso de metanización de biomasa, este gas tiene un potencial de producción limitado.
• Biometanol. Biocombustible producido a partir de biomasa.
• Otros combustibles sintéticos o electrocombustibles (e-metano, e-metanol…). Pueden sustituir fácilmente a los actuales combustibles, pero su producción está apenas comenzando y su coste aún es elevado.
• Energía nuclear. Cero emisiones de gases de efecto invernadero y gran autonomía, pero plantea problemas de seguridad.
• Energía eólica. La mejor huella de carbono, pero requiere la adición de sistemas de motorización auxiliares.

16/04/2024