Cómo aplicar la innovación al transporte marítimo para contribuir a su descarbonización

Cuenta la Odisea que, una vez terminada la guerra de Troya, Ulises tardó diez largos años en regresar a su casa en Ítaca. Su viaje se vio interrumpido por todo tipo de complicaciones, protagonizadas por reyes, cíclopes o sirenas, pero también se alargó por un motivo muy sencillo: el griego dependía de que los vientos soplasen en dirección a su hogar.

Siglos después de que se escribiese esta aventura, la ciencia y la técnica permitieron construir aparatos para orientarse en mitad de los océanos. Se recorrió el mundo en barco, todavía dependiendo de que las corrientes y los vientos impulsasen los buques en la dirección correcta.

Hoy, la situación es muy diferente. Se calcula que el 90% de los bienes que se comercializan en todo el mundo se transporta por vía marítima y que el volumen del comercio marítimo internacional se puede duplicar hasta 2050. El transporte por mar ya no es un desafío, pero la tecnología y los combustibles fósiles que lo han hecho posible contaminan los océanos y aceleran el cambio climático. 

Una de las vías para mitigar este problema pasa, de nuevo, por la innovación. En los últimos años, se han desarrollado numerosas soluciones para avanzar en la descarbonización del sector marítimo y crear alternativas más eficientes, limpias y sostenibles. Muchas están relacionadas con combustibles alternativos a los fósiles, pero también entran en juego el diseño de los barcos o las tecnologías de eficiencia energética.

El reto de descarbonizar el transporte marítimo

La Organización Marítima Internacional (OMI) tiene como objetivo reducir el 20% de las emisiones del transporte marítimo para 2030 y del 70% para 2040, tomando como referencia las de 2008, así como alcanzar las cero emisiones netas en 2050. En esta hoja de ruta cobran importancia normas como la FuelEU Maritime de la Unión Europea o las acciones que tomen países con una alta actividad marítima, como EE. UU., China o Perú.

El momento es clave. Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) del sector marítimo es fundamental para alcanzar los objetivos marcados por el Acuerdo de París. Es decir, mantener la subida de las temperaturas globales lo más cerca posible de 1,5 °C y por debajo de 2 °C (en relación con la media preindustrial).

Pero abandonar los combustibles fósiles para reducir así las emisiones de dióxido de carbono (CO2) no es sencillo en el transporte por mar. “Se trata de un sector de difícil descarbonización, porque los buques necesitan mucha potencia durante un largo recorrido”, explica Maurici Hervas, investigador en Transición energética en el Port de Barcelona.

“Por supuesto, hay diferentes casuísticas. Tenemos embarcaciones que hacen trayectos cortos, pero también muchas otras transcontinentales, que recorren larguísimas distancias sin la posibilidad de recargar energía. Estas necesitan combustibles con una densidad energética elevada, como los fósiles. Es difícil encontrar alternativas entre las que tenemos actualmente”.

Sin embargo, añade, esto no quiere decir que no se esté trabajando para avanzar en una transición hacia un sistema con combustibles menos contaminantes. En este proceso, la innovación juega un papel clave para ofrecer energías alternativas, tecnologías de eficiencia energética (que cobran importancia tanto a bordo como en los puertos) y diseños más ergonómicos y eficientes para los buques.

Un aspecto clave para la descarbonización del sector marítimo: los combustibles alternativos

La innovación que hace posible sustituir los combustibles fósiles por otros menos contaminantes es prioritaria para descarbonizar el transporte por mar. La electrificación, que supone una solución en muchos otros sectores, resulta ineficiente en la gran mayoría de los casos (excepto en trayectos locales o en embarcaciones de recreo). El hidrógeno, por otro lado, presenta poca densidad energética.

Por ello, los esfuerzos en la actualidad se dirigen hacia los llamados combustibles de transición, como el gas natural licuado (GNL). “Su eficiencia está demostrada y tiene sentido económico”, explica Hervas. “El GNL reduce las emisiones de gases de efecto invernadero hasta un 20%, pero podríamos hablar de cifras aún mayores si el gas se generase de forma biogénica, con residuos de la agricultura, por ejemplo. Además, su combustión genera menos partículas contaminantes y las últimas innovaciones técnicas permiten también reducir las fugas de metano”.

Otra opción que está cogiendo fuerza y que puede ser relevante en los próximos años es el metanol, aunque, de acuerdo con el investigador del Port de Barcelona, preocupa que pueda no haber suficiente para satisfacer toda la demanda. “También se está avanzando para incorporar el amoníaco; ambos tienen densidades energéticas un poco más elevadas y pueden considerarse combustibles más sostenibles siempre que su producción se lleve a cabo con procesos basados en energías limpias”, explica.

Los datos del informe ‘Maritime Forecast to 2050’, elaborado por la sociedad de clasificación DNV, sitúan los combustibles como el GNL, el metanol y el gas licuado del petróleo (GLP) en el centro de la transición energética actual. Y, de acuerdo con Hervas, el futuro pasa por la combinación de diferentes opciones. “Vamos de un sistema en el que se usaba prácticamente un único tipo de combustible, el gasoil marino, a otro mucho más repartido en el que habrá metanol, gas natural o biocombustibles, por ejemplo”, asegura.

Tecnologías innovadoras para la transición energética del sector marítimo

El informe Maritime Forecast to 2050 señala la importancia de las tecnologías innovadoras para acompañar a los combustibles alternativos en esta transición. Un ejemplo son los sistemas de captura de carbono a bordo (tecnología OCC, ‘Onboard Carbon Capture’), que permiten a los buques capturar parte del CO2 que emiten durante sus viajes.

Otro lo forman los sistemas de lubricación por aire, que durante la navegación eyectan aire para crear burbujas que hacen que la fricción entre el casco y el agua sea menor. De este modo, se reduce la resistencia y, con ella, el consumo de combustible y la emisión de gases de efecto invernadero.

Existen también métodos en los que la innovación tecnológica juega un papel menos relevante, pero que resultan muy efectivos. “Por ejemplo, la limpieza de la bioincrustación. En los últimos años se ha demostrado su eficacia y está ganando cada vez más importancia”, explica Hervas. “Consiste en limpiar el casco de los organismos o los restos de partículas de vida que se han ido adhiriendo con el tiempo. Estos restan la capacidad de avanzar del buque, por lo que limpiarlos tiene un gran potencial para incrementar su eficiencia energética”.

“Estas innovaciones son muy interesantes, porque las navieras pueden adoptarlas relativamente rápido. El hecho de que haya innovación no suele caer en saco roto. Además, al combinarse con otros factores, como la optimización de las rutas o la reducción de la velocidad de tránsito de los buques, las tecnologías innovadoras pueden ser muy relevantes para avanzar en la descarbonización”, señala Hervas.

La electrificación de las embarcaciones de recreo

Existe un sector en el que la descarbonización es ya una posibilidad: el de las embarcaciones de recreo. El hecho de que realicen trayectos más cortos y de que su tamaño sea mucho menor que el de las embarcaciones dedicadas al transporte de viajeros o de mercancías hace posible su electrificación.

El estudio ‘Electric Leisure & Sea-going Boats and Ships 2021-2040’ indica que el mercado de yates, veleros y catamaranes eléctricos es sólido. Cada año, se venden decenas de miles de unidades. Un referente en este mercado es la empresa maltesa ZEN Yachts, que comercializa un yate que funciona al 100% con energías limpias, está hecho de materiales con una huella de carbono reducida y tiene un diseño que favorece el ahorro de energía.

“Nuestro objetivo es captar energía al máximo y gastar al mínimo”, explica Julien Mélot, director general de ZEN Yatchs. “Nuestro barco es diferente a los demás porque funciona como una central eléctrica. Tiene 18.000 watios de potencia solar, suficiente para impulsar el barco y para alimentar todos los aparatos eléctricos”, señala.

Una parte importante de la innovación en esta embarcación deriva de su propio diseño. Su peso se ha reducido notablemente, por lo que desplaza menos agua, avanza con más facilidad y precisa de menos energía para impulsarse. “Innovamos a todos los niveles: en la producción eléctrica, en la construcción del barco, en el diseño de los muebles, en la producción de los materiales… Quebramos las reglas para innovar y poder reducir, en la medida de lo posible, el impacto medioambiental de las embarcaciones de recreo”, señala Mélot.

Se espera que en los próximos años crezca el número de embarcaciones de recreo que navegan por las costas de todo el mundo. Pero, para que esto sea así, es necesario otro elemento en el que la innovación también es clave: los puntos de recarga. Sin una red de cargadores situados a poca distancia entre sí, resulta imposible navegar con embarcaciones eléctricas (o, al menos, alejarse del punto de partida).

En este contexto, surgen nombres como el de Aqua Super Power. Esta compañía está creando una infraestructura global de redes de recarga rápida que se pueden utilizar a través de una aplicación desde un ’smartphone’. En Europa, cuenta ya con cargadores en España, Portugal, Italia, Francia, Reino Unido o Suecia y, en América, ha comenzado su expansión con aparatos en ambas costas de EE. UU.

Las tecnologías de recarga se unen, así, al resto de las numerosas innovaciones que hacen posible que el transporte por mar pueda tener un futuro menos contaminante.