La movilidad está cambiando a nivel mundial, y esto no solo está pasando en el mundo del automóvil personal, también lo está haciendo en camiones, en la aviación, y también en el transporte marítimo, este último, uno de los más olvidados de la industria, y que lleva años, décadas, moviéndose gracias al diésel, con todo lo que ello conlleva en cuanto a contaminación, siendo uno de los que más contamina de todo el sector del transporte.
Lo cierto es que la cantidad de emisiones es complicada de reducir a medida que los barcos van siendo más y más grandes, y cuanto más tiempo seguido pasan en el mar. Pero ahora, surge una alternativa que podría cambiarlo todo por completo, un nuevo sistema que puede convertir el agua de mar en hidrógeno, directamente, sin depender de depósitos gigantescos ni tampoco de baterías enormes.
Hablamos del proyecto GH2DEM, desarrollado desde la Brunel University of London en colaboración con la empresa Genuine H2, el cual quiere integrar una cadena completa dentro de la propia embarcación, empezando por tomar el agua salada, hasta el momento de quemar el hidrógeno dentro de un motor de combustión sin apenas contaminar, sin emitir nada de CO2 por el tubo de escape, solo vapor de agua.
Es un asunto de primer orden, porque el transporte marítimo mueve la inmensa mayoría del comercio mundial y, aun así, genera en torno al 3% de todas las emisiones de gases de efecto invernadero del planeta, una cifra que las normas internacionales quieren recortar a marchas forzadas.
GH2DEM, un proceso interno del barco
El sistema obtiene agua salada directamente del mar y la transporta hasta unos electrolizadores para separar el hidrógeno, de alto grado de pureza, prescindiendo de la desalación, algo que suele incrementar y dilatar mucho los costes totales de un proceso similar. Una vez producido, el hidrógeno queda almacenado y se podrá usar como combustible en un motor adaptado a este gas, cuya combustión no genera dióxido de carbono, sino únicamente vapor de agua.
Detrás del proyecto hay nombres con peso: lo lidera el profesor Xinyan Wang, del Centro de Powertrain y Combustibles Avanzados de Brunel, con la startup Genuine H2 aportando el electrolizador y el sistema de almacenamiento, y el Centre for Process Innovation (CPI) encargado de demostrar que todo esto se puede fabricar a escala con cadena de suministro británica.
GH2DEM se convierte por tanto en un proyecto completamente nuevo y pionero, ya que integra, en un único proceso, la producción, el almacenamiento y el uso del hidrógeno para la propulsión del barco sin que haya que depender de una infraestructura exterior para el repostaje ni de plantas de producción en tierra. Sus siglas responden, precisamente, a «propulsión marítima limpia mediante electrólisis directa de agua de mar y almacenamiento de hidrógeno a temperatura ambiente».
Las dos piezas clave del sistema
La clave técnica del proyecto está en dos elementos muy concretos. El primero es un electrodo que está capacitado para poder extraer hidrógeno directamente del agua de mar y, con ello, poder sortear los costosos y complejos procesos de desalación que, de otro modo, serían necesarios y elevarían considerablemente los costes.
Esos electrodos, además, esquivan de paso dos viejos enemigos de la electrólisis marina: la corrosión y el cloro que libera el agua salada, dos problemas que hasta ahora habían frenado este tipo de sistemas.
El segundo elemento es una nanopelícula, más delgada que un cabello, y que retiene el hidrógeno en estado sólido molecular, de modo que no hace falta recurrir a depósitos presurizados ni a grandes sistemas criogénicos. Para hacerse una idea de lo que eso ahorra, el almacenamiento convencional de hidrógeno líquido obliga a enfriarlo hasta unos 250 grados bajo cero en enormes tanques a presión; aquí, en cambio, se guarda como un sólido a temperatura y presión ambiente.
Este segundo aspecto es lo que realmente lo cambia todo, ya que lo habitual es que el hidrógeno deba tratarse con soluciones de almacenamiento que son muy complicadas de implantar, y más si hablamos de embarcaciones.
Si se puede almacenar a temperatura y presión ambiente, el sistema facilitaría su uso en ferris, barcos pesqueros, remolcadores, barcos de servicio portuario y otro tipo de embarcaciones donde las baterías eléctricas no suelen resultar prácticas por su peso, su autonomía o el tiempo de recarga requerido. El escenario ideal son las rutas costeras cortas, con horarios apretados y poca o nula infraestructura de recarga en el muelle.
Las implicaciones del cambio
El proyecto, que se desarrolla en el marco del programa UK SHORE del Departamento de Transporte británico y de Innovate UK, cuenta con un presupuesto de 1,44 millones de libras, unos 1,68 millones de euros, que a su vez está dentro de un programa más amplio de 30 millones de libras, cerca de 35 millones de euros, que tiene como objetivo reducir las emisiones del transporte marítimo en el Reino Unido.
La idea no es sustituir de golpe toda la flota, como ocurrió con el cambio de las locomotoras diésel, sino demostrar que existe una alternativa válida para determinados segmentos del sector del transporte marítimo, especialmente aquellos en los que el diésel es, hoy por hoy, la única opción viable.
El propio equipo del proyecto reconoce que el salto tecnológico todavía no está totalmente resuelto y que aún quedan por delante retos como mejorar la eficiencia energética del proceso, garantizar la fiabilidad del sistema en trayectos largos y continuados, solucionar la corrosión que provoca el entorno marino, asegurar el almacenamiento del hidrógeno en condiciones de seguridad y, por último, superar la aprobación regulatoria necesaria para operar en aguas reales.
Uno de los grandes desafíos, precisamente, es de coordinación: el electrolizador tiene que producir hidrógeno al mismo ritmo al que lo consume el motor, mientras el sistema de almacenamiento hace de colchón entre lo que se genera y lo que se gasta, y todo ello con el motor funcionando a regímenes muy distintos, desde el ralentí en puerto hasta la máxima potencia en mar abierto.
La hoja de ruta contempla primero una fase de pruebas en tierra, sobre el banco del motor pesado de hidrógeno del campus de Brunel, prevista para completarse a lo largo de estos meses, antes de dar el salto a los ensayos en el mar. Y la tecnología de Genuine H2, por cierto, no se queda solo en los barcos: la propia compañía plantea usarla para levantar una red de hidrogeneras y para llevar energía a hospitales, granjas remotas, obras, minas o edificios.
Ya se están completando esas pruebas, y si finalmente se confirma la efectividad del sistema, Reino Unido habrá dado un paso determinante para la navegación del futuro, uno de los medios de transporte más contaminantes del mundo y que, gracias a este sistema, podría pasar a ser todo lo contrario, una movilidad limpia, no contaminante, y lo más importante, completamente autónoma, sin tener que depender de factores externos para funcionar.
Otra evidencia de que la movilidad no solo está empeñada en mejorar la contaminación de los vehículos personales, todo el transporte mira a una movilidad sostenible y limpia.
