EnergySails tiene como objetivo aprovechar el viento y el sol para limpiar los buques de carga

La industria naviera mundial está experimentando un renacimiento impulsado por el viento. Cilindros de metal ahora gira desde las cubiertas de media docena de buques de carga, aliviando la carga de los motores diesel y frenando el consumo de combustible. Dispositivos como cometas de remolque gigantes, alas de succión verticaly mástiles telescópicos están en marcha, mientras que las velas de lona revolotean una vez más en embarcaciones más pequeñas.

El último desarrollo en “propulsión asistida por el viento” proviene de Japón. Eco Marine Power (EMP) recientemente presentado una versión a escala real de su sistema EnergySail en el Centro de Pruebas de Tecnología Marina de Onomichi en la Prefectura de Hiroshima. El dispositivo rígido y rectangular está ligeramente curvado. y se puede colocar en el viento para crear elevación, lo que ayuda a impulsar las embarcaciones hacia adelante. Los paneles solares de grado marino a lo largo de la cara pueden suministrar electricidad para iluminación y equipos a bordo.

Greg Atkinson, director de tecnología de EMP, dice que la vela de 4 metros de altura se someterá a pruebas en tierra este año, en preparación para las pruebas en el mar. El dispositivo entregará 1 kilovatio en energía solar máxima, o kWp, aunque el inicio todavía está evaluando qué tipo de panel fotovoltaico usar. El potencial de la vela aún no se ha determinado, dice.

EnergySail es una pieza de la plataforma tecnológica más grande de EMP. La empresa con sede en Fukuoka también está desarrollando un sistema integrado que incluye paneles solares montados en la cubierta; baterías marinas reciclables; sistemas de carga; y programas de computadora que rotan automáticamente las velas para capturar cantidades óptimas de viento, o bajan los dispositivos cuando no están en uso o cuando hace mal tiempo. Atkinson señala que mover un EnergySail (principalmente para optimizar su recolección de viento) puede afectar la cantidad de luz solar que recibe, aunque los paneles aún pueden recolectar energía solar cuando están acostados.

El objetivo final de la startup es izar alrededor de una docena de EnergySails en un petrolero o carguero que tenga el espacio de cubierta disponible. Un modelo de ese tamaño podría generar ahorros de energía de hasta un 15 por ciento, dependiendo de las condiciones del viento y del tamaño del buque, según muestran los modelos.

Gavin Allwright, secretario de la Asociación Internacional de Windship, dice que la cifra está en línea con las proyecciones para otras tecnologías asistidas por el viento, que pueden ayudar a las embarcaciones a lograr entre 5 y 20 por ciento de ahorro de combustible en comparación con los barcos típicos. (EMP no es miembro de la asociación). Por ejemplo, la empresa finlandesa Norsepower recientemente equipó un petrolero Maersk con dos velas de rotor giratorio. Los dispositivos redujeron el uso de combustible del barco. en un 8.2 por ciento en promedio durante un período de prueba de 12 meses.

Las compañías navieras están invirtiendo cada vez más en energía limpia como reguladores internacionales mover para recortar Emisiones mundiales de gases de efecto invernadero. Casi todos los buques de carga comerciales usan petróleo o gas para transportar mercancías por todo el mundo; juntos, contribuyen hasta el 3 por ciento de las emisiones anuales totales de combustibles fósiles del mundo. Las alternativas de cero emisiones, como las celdas de combustible de hidrógeno y los motores de combustión de amoníaco, aún están a años de su comercialización. Pero la propulsión asistida por el viento representa una solución más inmediata, aunque parcial.

Para su unidad EnergySail, EMP se asoció con Teramoto Iron Works, que construyó las primeras velas rígidas en la década de 1980. Esos dispositivos, llamados JAMDA navega después de la Asociación de Desarrollo de Maquinaria Marina de Japón, se demostró que reducen el uso de combustible de los barcos entre un 10 y un 30 por ciento en embarcaciones costeras más pequeñas, a pesar de algunos problemas técnicos. Sin embargo, el experimento fue de corta duración. La caída de los precios del petróleo erosionó el argumento comercial para las mejoras de eficiencia, y los armadores más tarde los derribaron.

Actualmente EMP está hablando con varios armadores para comenzar a instalar su sistema de energía completo, posiblemente más adelante este año. Para la prueba en el mar, la startup planea instalar una matriz solar montada en cubierta con hasta 25 kWp; paquetes de baterías; sistemas informáticos; y uno o dos EnergySails. Atkinson dice que puede tomar de dos a tres años de pruebas para verificar si el equipo puede resistir condiciones adversas, incluidos vientos feroces y agua salada corrosiva.

Por separado, EMP ha comenzado a probar la parte de su plataforma que no es de vela. En mayo de 2019 la empresa instalada un conjunto solar de 1.2 kWp en un gran buque grúa propiedad del transportista de Singapur Masterbulk. La configuración también incluye un paquete de baterías VRLA (ácido de plomo regulado por válvula) de 3.6 kilovatios-hora fabricado por Furukawa Battery Co. Anorte sistema de monitoreo a bordo informa y registra automáticamente los datos de consumo de combustible en tiempo real y calcula las emisiones diarias de dióxido de carbono y azufre.

EMP previamente probó las baterías de Furukawa en un barco en Grecia. Durante el día, los paneles solares recargan las baterías, lo que mantiene el voltaje estable y puede alimentar directamente la carga de iluminación de la embarcación. Las baterías también podrían almacenar el exceso de energía solar para mantener las luces encendidas por la noche. A los socios les llevó unos cinco años de pruebas para garantizar que el sistema fuera estable.

Atkinson dice que, hasta ahora, la pandemia de COVID-19 no ha interrumpido el trabajo de la compañía ni ha detenido sus planes para el año.

“Podemos hacer gran parte del trabajo de diseño de forma remota y mediante el uso de aplicaciones basadas en la nube”, dice. “Además, podemos usar túneles de viento virtuales y [Computer Aided Design] aplicaciones para gran parte del trabajo de diseño inicial para la fase de pruebas en el mar “.

Sin embargo, en toda la industria, el brote de coronavirus está causando estragos económicos. Allwright dice que el interés de los armadores en la propulsión asistida por el viento era “absolutamente loco” hasta hace unas semanas. “Ahora, las compañías navieras dicen:” Miren, no podemos invertir en nueva tecnología en este momento porque estamos tratando de sobrevivir “”, dice.

Aún así, algunos desarrolladores de tecnología están acelerando su trabajo de diseño, con la esperanza de lanzar proyectos tan pronto como la industria se recupere. “Esta pausa le da a los proveedores 12 meses adicionales para que estas cosas se prueben y estén listas para la acción”, dice Allwright.

EnergySails tiene como objetivo aprovechar el viento y el sol para limpiar los buques de carga

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