En el mundo de los submarinos militares hay dos categorías claras. Los nucleares (solo al alcance de Estados Unidos, Rusia, China, Francia, Reino Unido e India) pueden estar meses bajo el agua, pero cuestan varios miles de millones de euros y requieren una tripulación altamente especializada. Los convencionales (diésel-eléctricos) son más asequibles, pero tienen un problema de base: cada pocos días tienen que acercarse a la superficie para respirar a través de un tubo llamado snorkel. En ese momento son ruidosos, vulnerables y fácilmente detectables por el enemigo.
Alemania lleva décadas vendiendo sus submarinos como los mejores del mundo en su categoría, y con razones: sus Tipo 212 y 214 llevan pilas de combustible de hidrógeno en servicio desde 2002, y ya son más de una veintena de unidades navegando por medio mundo. Sin embargo, hay un detalle que sus folletos no destacan: esos submarinos no fabrican su propio hidrógeno a bordo. Lo cargan en puerto, almacenado en pesados cilindros de hidruros metálicos, y cuando se acaba, toca volver a la base.
El único que sí lo genera mientras navega sumergido es el S-80 Plus, diseñado y construido por Navantia en Cartagena. Su arma secreta se llama BEST (Bio Ethanol Stealth Technology), un sistema de Propulsión Independiente del Aire (AIP) desarrollado para la nueva generación de submarinos españoles. Explicado para todos los públicos: el sumergible extrae hidrógeno del bioetanol que lleva en sus tanques y lo combina con oxígeno en una pila de combustible para producir electricidad, todo ello bajo el agua.
Sobre el papel, el resultado es revolucionario: el S-80 con AIP podrá permanecer hasta tres semanas (21 días) sumergido sin necesidad de emerger, con un sigilo superior al de cualquier otro convencional. Pero conviene decirlo claro desde el principio, porque es la clave de toda esta historia: ese sistema todavía no ha navegado en ningún submarino. Y esa es, precisamente, la batalla que Navantia libra ahora mismo.
¿Por qué es tan difícil estar mucho tiempo sumergido sin ser detectado?
Si nos quedásemos dentro de un coche cerrado con el motor encendido, acabaríamos abriendo la ventanilla porque el aire se agotaría. Eso mismo les pasa a los submarinos convencionales, solo que ahí hay 55 personas y no una. Sus motores diésel necesitan oxígeno del exterior para funcionar y recargar las baterías. Sumergido, el submarino vive de esas baterías, y se agotan en pocos días.
Hasta ahora la solución pasaba por subir a cota periscópica, a unos 20 metros, y desplegar el snorkel, un tubo que aspira aire de la superficie. Ahí el submarino puede encender sus diésel y cargar. El problema es que en esa posición es fácilmente detectable: los radares de los aviones ven el snorkel, los sensores infrarrojos captan el calor que desprende y los hidrófonos enemigos escuchan el ruido de los motores. Es como entrar a robar en una casa gritando «¡ya estoy aquí!».
A problemas, soluciones. El sistema AIP permite que un submarino convencional recargue sus baterías sin asomar nada a la superficie, y el español lo hace con un combustible líquido (bioetanol) y un oxidante líquido (oxígeno puro almacenado a bordo). Así, el S-80 podrá aguantar tres semanas bajo el agua, moviéndose en silencio.
El proceso paso a paso: de la caña de azúcar al sigilo bajo el mar
El sistema BEST es una pequeña joya de ingeniería química con una historia curiosa: la tecnología de reformado de etanol para obtener hidrógeno la desarrolló en 1991 el investigador argentino Miguel Laborde, del CONICET, en el Laboratorio de Procesos Catalíticos de la Universidad de Buenos Aires. En 2005, la española Abengoa compró la tecnología mediante un convenio con el CONICET para usarla en pilas de combustible. Dos décadas después, Navantia la ha adaptado para que funcione dentro de un submarino.
Y no lo ha hecho sola. El reformador lo firma Abengoa Innovación; la pila de combustible, la estadounidense Collins Aerospace, la misma casa que trabaja para la NASA; y el sistema que gestiona el CO2, la ingeniería española Bionet. El proceso se resume en cinco pasos:
- El combustible: el submarino lleva a bordo depósitos estructurales de bioetanol (un alcohol renovable que se obtiene de cultivos como la caña de azúcar o el maíz, el mismo que se mezcla con las gasolinas en muchos países). También lleva oxígeno líquido almacenado a muy baja temperatura.
- El reformador: es como una minirrefinería química. El bioetanol se calienta y se rompe para extraer el hidrógeno. El carbono sobrante se combina con oxígeno y forma CO₂.
- La pila de combustible: el hidrógeno extraído (que no necesita ser 100% puro, ventaja clave del sistema español) reacciona con el oxígeno en una pila de 300 kW. Esa reacción genera electricidad y, como único residuo, agua destilada. Para hacerse una idea, 300 kW son unos 400 caballos, como cuatro coches de alta gama funcionando a la vez.
- El CO₂ sobrante: el dióxido de carbono no puede burbujear al exterior, porque las burbujas delatarían la posición. El sistema lo disuelve en agua de mar y lo expulsa como un líquido carbonatado, sin burbujas ni ruido ni firma térmica.
- La gestión de energía: un convertidor regula la electricidad generada para cargar las baterías o alimentar directamente los motores y los sistemas de combate.
En resumen, es como si un coche eléctrico pudiera generar su propia electricidad mientras conduces, quemando alcohol barato y sin enchufarlo a la red. Pues eso mismo hará el S-80, pero bajo el agua.
La prueba de fuego llega ahora
Lo más sorprendente de esta tecnología es lo cerca que está de ser real, y a la vez lo que falta. El S-81 ‘Isaac Peral’, el primero de la serie, participó entre febrero y marzo de este año en la operación Noble Shield de la OTAN en el Mediterráneo, la primera vez que un submarino español se integra en esa misión. En un despliegue de cuatro semanas acumuló 446 horas de inmersión y recorrió 2.043 millas náuticas, superando la prueba con nota.
Pero ojo, porque aquí se ha colado un malentendido que conviene aclarar: el S-81 hizo todo eso con propulsión diésel-eléctrica convencional, subiendo a snorkel cuando tocaba. Las 446 horas son la suma de todas sus inmersiones a lo largo de un mes, no 18 días seguidos bajo el agua. El Isaac Peral todavía no lleva el AIP: lo recibirá en su primera gran carena, hacia 2029 o 2030, igual que el S-82 ‘Narciso Monturiol’, que arrancó sus motores por primera vez en marzo y cuya entrega está prevista para este mismo año.
El primer S-80 que saldrá al mar con el sistema BEST de fábrica será el tercero, el S-83 ‘Cosme García’. Y ahí es donde está la noticia: desde el pasado 16 de junio, Navantia tiene la sección del S-83 que aloja el AIP, un cilindro de 12 metros y unas 400 toneladas, metida en una instalación especial de pruebas de Cartagena conocida como IPS3, donde el sistema se somete a ensayos que simulan las condiciones reales de navegación antes de soldarla al resto del casco resistente. Es el examen final de una tecnología que lleva más de una década gestándose.
Bioetanol frente a hidruros: el duelo con Alemania
Conviene ser justos con los alemanes. Sus Tipo 212 y 214 también aguantan unas tres semanas sumergidos, y lo llevan demostrando en el mar desde hace veinte años. La diferencia no está en cuánto aguantan, sino en de dónde sacan el hidrógeno: los alemanes lo cargan en puerto, almacenado en cilindros de hidruros metálicos, un sistema seguro pero muy pesado (obliga a añadir flotabilidad extra), difícil de repostar y que ata al submarino a una infraestructura muy específica.
Sí es cierto que Alemania desarrolló un reformador de metanol para no depender de los hidruros, curiosamente en colaboración con la ingeniería española SENER. Pero, como recuerda Amos Fuentes, director de Hidrógeno de Navantia, el metanol es un alcohol altamente tóxico, y ese sistema no está en servicio ni siquiera en la marina alemana. El bioetanol, en cambio, es el mismo alcohol que se bebe (desnaturalizado para evitar su consumo), mucho más seguro de manejar y disponible en cualquier puerto del mundo.
Otra ventaja que reivindica Navantia: la pila española tolera un hidrógeno que no es puro al cien por cien, tal como sale del reformador, mientras que los sistemas de reformado convencionales necesitan costosas membranas de paladio para purificarlo. Y por logística, el bioetanol se almacena en tanques estructurales y evita el reemplazo de equipos cada 9.000 horas que exigen otras soluciones.
La letra pequeña: nadie lo ha comprado todavía
Y aquí es donde toca poner los pies en el suelo, porque el mercado no ha sido tan entusiasta como los folletos. Navantia no ha vendido, a día de hoy, un solo S-80 fuera de España. Lo ha ofrecido a la India, Canadá, Polonia y Países Bajos, y lo ha enseñado a Turquía, Egipto y Filipinas. Y en los concursos que ya se han decidido, ha perdido todos.
El caso más doloroso es el de la India, que eliminó al S-80 de su programa Project 75(I) de seis submarinos y se decantó por el Tipo 214 alemán construido con Mazagon Dock. El motivo, según la prensa especializada, es demoledor y explica todo lo demás: las tecnologías clave no podían demostrarse en un submarino operativo. Canadá lo descartó el verano pasado y dejó a Alemania y Corea del Sur como finalistas, y Polonia eligió el Saab A26 sueco en noviembre. De la lista original, solo Filipinas sigue abierta.
Dicho de otro modo: el S-80 tiene la tecnología más avanzada de su categoría sobre el papel, pero compite contra un rival que puede señalar veinte años de operación real. Por eso lo que está pasando ahora mismo en esa nave de pruebas de Cartagena importa tanto. Cuando el Cosme García navegue sumergido con su propio hidrógeno, España tendrá por fin el argumento que le faltaba. Hasta entonces, el submarino que fabrica su combustible bajo el mar sigue siendo una promesa. Muy real, muy española, y muy cerca de cumplirse.
¿Y cuando lo van a embarcar? El S81, no lo lleva instalado, el S82, tampoco, además que esté submarino aún no está entregado, esperemos al S83, y ya veremos su funcionamiento