Un proyecto que tiene como objetivo poner a Escocia a la vanguardia de la tecnología de hidrógeno de cero emisiones ha entregado un modelo para un pequeño ferry para Orkney. ¿Pero sucederá?
«Transbordadores» se ha convertido en una especie de mala palabra en Escocia en los últimos años. Una flota cada vez menos confiable, junto con sobrecostos masivos y retrasos en la construcción de nuevos buques, son titulares de noticias regulares.
Al mismo tiempo, un grupo dispar de organizaciones, empresas privadas y académicos, tanto en Escocia como en Europa, han estado trabajando juntos en silencio en una visión mucho más optimista para el futuro.
Durante una década, han estado probando la viabilidad de transportar personas y vehículos a través de lagos y mares utilizando hidrógeno, un combustible cuyo único subproducto es agua tan pura que se puede beber.
El transbordador de Shapinsay
HySeas III, la encarnación más reciente del proyecto, tiene un objetivo muy específico: construir una pequeña embarcación de dos extremos para transportar pasajeros y automóviles en una ruta de 25 minutos entre Kirkwall y Shapinsay en Orkney.
Orkney fue elegido por una razón. La comunidad de la isla, justo al norte del continente escocés, es líder mundial en ser pionera en la economía del hidrógeno.
Las islas tienen mucha más energía eólica y mareomotriz de la que necesitan para el consumo eléctrico doméstico, pero National Grid no siempre puede manejar el excedente.
En lugar de apagar las turbinas eólicas durante períodos, se utilizan para la electrólisis, dividiendo las moléculas de agua en oxígeno e hidrógeno.
Ese «hidrógeno verde» se puede usar para generar electricidad cuando sea necesario usando algo llamado celda de combustible de hidrógeno.
Las celdas de combustible ya están impulsando una pequeña flota de camionetas municipales, calentando edificios y proporcionando electricidad a los barcos amarrados en el puerto de Kirkwall. Para una comunidad que depende tanto de los barcos para moverse, el próximo paso obvio son los transbordadores.
¿Suena sencillo? No es tan simple.
Desafíos y opciones
En primer lugar, ha habido desafíos tecnológicos y decisiones que tomar.
El hidrógeno puede mezclarse con otros combustibles y quemarse directamente en un motor de combustión interna, emitiendo cantidades mucho menores de CO2. Pero ese método produce otros contaminantes nocivos: óxidos de nitrógeno y azufre, conocidos como NOx y SOx.
En cambio, el proyecto HySeas eligió el enfoque de celda de combustible mucho más ecológico: usar hidrógeno para producir electricidad para impulsar motores eléctricos.
Los obstáculos tecnológicos se han superado en gran medida. Una pila de combustible de hidrógeno con certificación marina, del tamaño de un armario, puede generar 200 kilovatios de electricidad. La producción se puede escalar como bloques de construcción: el barco de Orkney requeriría tres de ellos.
Además de las celdas de combustible, el transbordador también necesitaría 7,5 toneladas de baterías para actuar como un amortiguador, suavizando el suministro de energía a los motores, brindando energía adicional cuando sea necesario, pero también asegurando que el transbordador pueda llegar a puerto si el combustible las células se rompieron.
Un mayor dolor de cabeza han sido las regulaciones, o más bien la falta de ellas. El equipo a menudo ha tenido problemas para lograr la aprobación regulatoria cuando el libro de reglas no ha seguido el ritmo de la tecnología.
A pesar de esos desafíos, se aprobó un programa de capacitación para las tripulaciones. La semana pasada se alcanzó un hito clave cuando los reguladores marítimos DNV dieron luz verde al diseño del prototipo.
El miedo de Hindenburg
El hidrógeno ya tiene su lugar en la historia del transporte.
El primer dirigible moderno, el Zepellin LZ1, surcó los cielos en 1900, tres años antes que los hermanos Wright y sus aeronaves aladas.
Durante décadas, los dirigibles llenos de hidrógeno ofrecieron un medio rentable de transporte aéreo, pero eso se derrumbó el 6 de mayo de 1937 cuando el Hindenburg explotó en una enorme bola de fuego mientras aterrizaba en Nueva Jersey.
Las 35 muertes, junto con el accidente aún más mortal de la aeronave R101 siete años antes, destruyeron la confianza en los viajes en aeronaves, lo que obligó a cambiar al gas helio, más seguro pero más costoso.
El hidrógeno es extremadamente inflamable, pero también lo son muchos otros combustibles, como la gasolina. El hidrógeno ya se está utilizando como combustible para los autobuses en Aberdeen.
El líder del proyecto, el Dr. Martin Smith, de la Universidad de St Andrews, señala que hasta la década de 1970 era el gas de carbón, que es un 50 % de hidrógeno, en lugar del gas natural el que llegaba a millones de hogares.
«Tu abuela, tu bisabuela y tu tatarabuela habrán estado usando hidrógeno como combustible», explica.
«No es el nuevo combustible aterrador que a veces se presenta, ha existido por mucho tiempo».
Para satisfacer a los reguladores, los diseñadores planean almacenar el hidrógeno en tanques de fibra de carbono presurizados ubicados en la cubierta de la timonera del transbordador.
Los riesgos de una fuga o, en el peor de los casos, una explosión se han modelado cuidadosamente y se ha elegido el grado de presurización para limitar el daño potencial.
En cierto sentido, usar el elemento más liviano de la Tierra como combustible tiene una ventaja de seguridad: si hay una fuga, simplemente se aleja flotando.
Impulso perdido
Hace unos años, parecía que el barco de las Orcadas planeado podría ser el primer transbordador propulsado por hidrógeno del mundo pero, al igual que la carrera hacia el Polo Sur a principios del siglo XX, es casi seguro que los noruegos ganarán ese galardón.
HySeas III sufrió un gran revés cuando el socio de diseño principal, el astillero Ferguson Marine en Port Glasgow, pasó a la administración y fue nacionalizado en 2019, lo que afectó la financiación del proyecto y generó una montaña de papeleo.
La agencia de transbordadores del gobierno escocés, CMAL, asumió la función de diseño y comenzó el proceso desde cero.
Mientras tanto, la empresa noruega de transbordadores Norled recibió un buque de 82 m (269 pies) de largo llamado Hydra, que parece destinado a convertirse en el primer transbordador del mundo propulsado por hidrógeno a finales de este año.
Las celdas de combustible de Hydra están instaladas, pero actualmente funciona con baterías debido a la escasez de hidrógeno producido localmente. Actualmente están ultimando la logística para importarlo desde Alemania.
Si bien puede que no sea el primer transbordador de hidrógeno del mundo, el transbordador de Orkney seguiría siendo único como modelo de sostenibilidad: hidrógeno producido localmente que propulsa una embarcación sin las emisiones que resultan del transporte de combustible a largas distancias.
Otros combustibles futuros
El hidrógeno no es el único candidato cuando se trata de trazar un rumbo hacia un futuro de cero emisiones para los barcos.
Los transbordadores que funcionan totalmente con baterías son cada vez más comunes, especialmente en Escandinavia.
En Escocia, se espera que siete embarcaciones pequeñas de reemplazo que actualmente se planean para el operador de ferry de la costa oeste CalMac funcionen con baterías.
Pero por el momento, los barcos totalmente eléctricos se consideran más adecuados para viajes más cortos o rutas en las que el tiempo de recarga no es un problema importante.
Para los viajes más largos, la industria marítima también está considerando el amoníaco o el metanol como futuros combustibles porque son más fáciles de almacenar.
Trazar un rumbo hacia un futuro más verde puede involucrar varias tecnologías en lugar de «una talla para todos».
El costo también es un problema. Salvar el planeta no es barato.
El precio del hidrógeno verde, producido por electrólisis, está vinculado al coste de la electricidad renovable, que actualmente es superior al de la energía no renovable.
El hidrógeno sostenible es casi el doble del costo del diesel en este momento, aunque a medida que entren en funcionamiento más energía eólica y electrólisis, algunos predicen que eventualmente será más barato que los combustibles fósiles.
Otro desafío es crear suficiente. La costa oeste de Escocia carece de la infraestructura de hidrógeno de Orkney, y ponerla en marcha requeriría una inversión de millones de libras.
El Dr. Smith, sin embargo, argumenta que también habría beneficios económicos más amplios en la creación de empleo. El uso de energía eólica para crear hidrógeno, dice, es una forma rentable de almacenar energía verde.
«No se puede construir una batería del tamaño de Ben Nevis en Skye. Es mucho más fácil almacenar energía renovable como gas comprimido».
El ferry prototipo que se propone para Orkney, junto con la infraestructura de reabastecimiento de combustible, costaría alrededor de 25 millones de libras esterlinas, más del doble de la factura de un buque convencional de tamaño similar.
¿Será construido? Eso depende en gran medida de si los políticos de Holyrood o de Orkney creen que es un precio que vale la pena pagar.
El profesor Smith no es una voz imparcial, pero tiene opiniones firmes sobre lo que debería suceder a continuación.
«Hemos cumplido todos los requisitos, hemos pasado mucho tiempo haciendo esto, y hemos visto a personas en otras partes del mundo ponerse al día», dice.
«Si vamos a ser un líder mundial en tecnología de hidrógeno, necesitamos liderazgo y necesitamos hacer esto».
Tal barco haría poco para aliviar las presiones sobre la red de transbordadores de Escocia en apuros a corto plazo, pero la tecnología al menos ofrece una idea de lo que podría ser posible en los próximos años.