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El futuro está en el hidrógeno. Es barato, ilimitado,
y sumamente ecológico. Los generadores que consumen hidrógeno
también son conocidos como pilas de combustible y además de ser
completamente silenciosos dejan sólo agua destilada como único
residuo. En los próximos años los veremos bajar de precio en el
mercado abriendo un nuevo mundo de posibilidades...
Ya existen algunos
modelos en el mercado pero de sólo algunas decenas de watios de
potencia y bastante caros. Pero la industria avanza mucho en este
campo y es posible en que poco tiempo veamos en el mercado
generadores eléctricos de hidrógeno con la potencia necesaria para
mover un motor eléctrico de mucha potencia. Con varios generadores en
paralelo conseguiremos motorizar los barcos de recreo con propulsión
eléctrica y con potencias muy respetables.
El silencio
del hidrógeno
Así es, silencio
total, pues estos generadores no tienen casi ni una sola pieza móvil,
siendo cero el sonido desprendido, cero las vibraciones, cero las
molestias. El hidrógeno consumido puede provenir de biodiésel,
etanol o metanol, con lo cual no es necesario la instalación
de depósitos capaces de contener el gas a alta presión, aunque esto
finalmente ocurra cuando se cree en un futuro la infraestructura y
las redes de carga de gas
hidrógeno.
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MAX-Power
El sistema MAX-Power es capaz
de suministrar hasta 4 amperios de corriente continua a 12
voltios, o lo que es lo mismo, una potencia de unos 50 watios
de potencia.
Si dejamos el equipo
funcionando todo el tiempo tendremos unos 100Ah recargados a
los parques de baterías todos los días a cambio de un consumo
de 1,2 litros de metanol diarios, lo cual puede representar
entre un 50% y un 75% del consumo medio de un velero de
recreo.
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Altas
potencias a la “vuelta” de la esquina
La mayoría de los
barcos no suelen ir a máxima potencia durante largos períodos de
tiempo. La pila de combustible puede alimentar al motor
principal de propulsión y a un parque de baterías de alta capacidad
formado por células de litio con las que se consiguen altas
densidades de acumulación de energía. De esta forma, cuando
necesitamos dar un empujón fuerte o navegar con una potencia por
encima del régimen de generación de potencia de la pila de hidrógeno, podremos
“tirar” del parque de baterías durante un tiempo que será más largo
cuanto mayor sea el parque instalado. Esto hace que en la práctica
podamos montar motores eléctricos del doble o el triple de la
potencia que es capaz de generar la pila de combustible.
Supongamos que
montamos una instalación con 4 generadores de
15Kw cada uno de ellos. Tendremos una generación continua de 60 Kw, o lo que es lo
mismo, una potencia continua de algo más de 80 Cv, lo cual nos
permitiría instalar motores eléctricos de unos 250 cv mediante un
parque de baterías intermedio de alta capacidad.
La revolución
en la arquitectura naval
¡Está todo por
venir! Imagine un barco, de vela o de motor, cuyos motores casi no
ocupan espacio. Así son de hecho los motores eléctricos.
Prácticamente no ocupan espacio, son totalmente silenciosos y
terriblemente fiables. ¡No fallan de por vida!
En todos los
diseños de barcos la distribución interior está
condicionada por el espacio reservado a los motores. En los veleros,
el motor se esconde debajo de la bañera y detrás de las escaleras de
bajada al interior.… Desgraciadamente el motor diesel se encuentran justo
en medio del barco, en donde más fastidian, lo que hace imposible
una distribución de los espacios interiores amplia y eficiente. Los motores eléctricos pueden ser situados
en cualquier lugar sin prácticamente ocupar espacio.
Sin duda la
revolución del hidrógeno permitirá nuevos diseños revolucionarios,
con interiores más habitables y distribuciones más cómodas y
ergonómicas. El cambio afectará también al diseño de la cubierta pues
estas se adaptarán a los nuevos interiores más espaciosos y mucho
más lógicos.
El futuro de los
barcos está por definirse
¿Conseguiremos
proteger la naturaleza? ¿Dejar de contaminar nuestro entorno? ¿Por qué
respirar el humo de gasoil en plena mar? ¿Por
qué sacrificar la paz que nos brinda el océano por la
molesta monotonía del ruido de un motor de explosión?
¿Por qué en los
veleros las escaleras de bajada al salón tienen que estar justo en
el eje de crujía? ¿Por qué los motores no hacen más que estorbar en
mitad del salón, donde la manga es máxima y por tanto el espacio
habitable también? ¿Por qué todos los cruceros a motor ocupan toda
la extensa y amplia zona de la popa para la insulsa sala de
máquinas?
¿Por qué no se emplean en el acastillaje
de pequeñas piezas el titanio que las haría indestructibles al
ambiente marino? ¿Por qué tantos grifos de fondo que debilitan la
seguridad de un barco cuando bastaría uno de alimentación y otro de
expulsión con sendos repartidores? ¿Por qué las velas no
son de doble superficie y aumentan así enormemente el rendimiento?
¿Por qué no existe una cerradura con mando a distancia para acceder
al barco cuando hasta los coches más económicos disponen de ellas?
¿Por qué solo algunos barcos prevén el hueco necesario para la
obligatoria balsa salvavidas? ¡Es como si los coches no tuvieran
previsto un espacio dedicado a la rueda de repuesto!
Pero regresemos a
la energía de propulsión que es lo que nos toca. El generador de
pila de hidrógeno puede
situarse en cualquier lugar del barco, de modo que ¿por qué no
utilizar los sitios más inaccesibles y desaprovechados? Las amuras
de popa, o muy cerca del vértice de la proa donde solo el estoico
ancla encuentra su espacio en su estrecho e incómodo pozo.
Respecto al parque
de baterías hay mucho de qué hablar... A pesar de la alta densidad
energética de las células de litio, estas pesan, aunque menos que
las baterías de ácido plomo. Pero como no necesitan virtualmente
ningún mantenimiento de por vida al carecer de electrolito ácido,
como ocurre en todas las versiones de baterías actuales de
ácido/plomo, lo lógico será desterrarlas en la parte más baja del
barco. En los barcos de motor pegadas a las sentinas en una
delgada y extensa capa de baterías junto a los forros bajos del
casco.
En cuanto a los
veleros, aún esperamos al audaz astillero que "invente" un bulbo semihueco en la quilla capaz de quitar de en medio media tonelada
de inútil acero fundido, para ser sustituida por células de baterías
de litio. Virtualmente se ganará todo el espacio reservado a los
parques de baterías, se aligerarán varios cientos de kilos el
desplazamiento del barco manteniendo todas sus cualidades mecánicas
y aumentarán drásticamente las prestaciones del barco. El bulbo
hueco encerraría un gran parque de baterías de litio y el espacio
restante iría inundado en aceite de parafina para evitar la
condensación de humedad.
¿Se apunta a
diseñar con nosotros el futuro de la náutica? No dé nada por
sentado. Háganoslo saber a través de nuestro
email.
¿Cómo funciona
una pila de combustible?
 En el centro de
una pila de combustible se encuentra una membrana semipermeable que
sólo permite el paso selectivo de iones de hidrógeno cargados
positivamente. Los iones pueden atravesar la membrana pero no los
átomos de hidrógeno sin ionizar. El gas de hidrógeno circula por
unos finos canales a un lado de la pila y una de las paredes de
estos canales está formada por un catalizador de platino capaz de
arrancar un electrón a cada átomo de hidrógeno dejando por tanto un
electrón “suelto” en este ánodo y un átomo de hidrógeno con carga
positiva.
Estos electrones
“sueltos” son los que circulan desde este ánodo hasta el cátodo de
la pila, creando la corriente capaz de alimentar el circuito
eléctrico que vayamos a utilizar.
El ión de
hidrógeno generado es capaz de atravesar la membrana PEM (Polymer
Electrolyte Membrane) y alcanza el cátodo al otro lado de la
membrana, por donde circula, a través de una red de finos canales
paralelos, aire del entorno. El oxigeno del aire se combinará con
avidez con los iones de hidrógeno oxidándolo y por tanto creando
como residuo agua destilada que no es más que las “cenizas” de la
combustión del hidrógeno.
Como consecuencia
de esta combustión y por tanto oxidación, los átomos de oxígeno
tienen que capturar dos electrones para cargarse negativamente. Estos
electrones son justamente los que provienen de la ionización del
hidrógeno a través del circuito eléctrico y procedentes del ánodo.
Crear hidrógeno a
partir del Diesel
Aunque lo suyo es
quemar hidrógeno puro a partir de un tanque que contenga el gas a
presión, es posible obtener este hidrógeno a partir de metanol o del
diesel. Para afrontar el período de transición hasta que vayan
apareciendo estaciones de carga de gas hidrógenos –lo cual sin duda
ocurrirá y es sólo cuestión de tiempo- empresas como Volvo han
diseñado una unidad llamada APU (Auxiliar Power Unit) que estará
disponible en el mercado en un par de años, en 2.012, y que genera
un gas rico en hidrógeno al mezclar aire y combustible. ¡El
preparado ya está listo para alimentar a los generadores de pilas de
combustible!
El APU es capaz de
“comerse” etanol, o sea el alcohol de las farmacias y de los licores
de alta gradación, biogas generado por compostadoras, DME, metanol
también conocido como alcohol de quemar, botellas de gas propano,
gasolina super o combustible diesel, para preparar el hidrógeno
necesario para el generador.
¡Sólo le falta
aceptar arroz y mondas de patatas! Pero ya llegará…
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