¿Puede manejar su yate, incluido su motor, completamente con energías renovables? Jake Kavanagh encuentra propietarios de barcos que están haciendo precisamente eso
Imagine poder recorrer los rincones más lejanos de la Tierra sin tener que buscar un cilindro de gas para cocinar o una recarga de diesel. Hoy en día, esto es bastante factible, porque su cocina y su potente motor principal pueden ser completamente eléctricos, y el moderno banco de baterías de iones de litio se puede recargar rápidamente mediante una combinación de paneles solares, generadores eólicos y una hélice de rueda libre a vela.
Siempre hemos tenido yates capaces de generar su propia electricidad a partir de energías renovables, por supuesto, y a medida que los electrodomésticos a bordo se han multiplicado, también lo han hecho las demandas de energía fuera de la red. Pero el objetivo final de reemplazar de manera confiable el motor diesel con un motor eléctrico equivalente hasta ahora ha resultado difícil de alcanzar. Aunque un yate requiere muy pocos caballos de fuerza para alcanzar la velocidad del casco en condiciones tranquilas, aún necesitará aproximadamente 3 cv por tonelada cuando se estrelle contra un mar pesado. Muchos navegantes también prefieren tener mucho gruñido en reserva, por lo que un yate moderno de 40 pies (12 m) generalmente empacará entre 55 y 80 cv (72-104 kW).
Alimentando el motor eléctrico carnoso (10kW/13hp+) para cualquier período de tiempo requiere un gran banco de baterías, y las cargas altas pueden drenarlas rápidamente. Hasta la fecha, el problema con la propulsión eléctrica dedicada ha sido de alcance, por lo que se ha alcanzado un compromiso práctico con una instalación híbrida. Un motor de combustión de tamaño pequeño a mediano se encarga de la propulsión en períodos de alta demanda o cuando las baterías se agotan. El motor también hace girar el motor eléctrico como generador. Una vez que las baterías están recargadas, las eléctricas están nuevamente disponibles para un funcionamiento silencioso. Debido a la necesidad de un «extensor de alcance» adicional, la propulsión eléctrica generalmente ha sido un complemento para un yate de crucero, y no el único proveedor.
El auge de la tecnología
Pero todo eso está cambiando, y un barco sin combustibles fósiles ahora es posible gracias a los grandes avances en el mercado de vehículos eléctricos. Los nuevos motores impulsados por llanta y sin escobillas proporcionan más par por menos energía, mientras que las nuevas baterías de litio pueden almacenar una mayor capacidad y, lo que es crucial, un ciclo profundo repetidamente sin daños. Aprovechando al máximo todos estos activos, está la nueva generación de controladores digitales, que gestionan el flujo y reflujo de energía con inteligencia predictiva. Todo esto ha significado que cada amplificador posible se saca del sistema renovable, se almacena cuidadosamente con un mínimo de residuos y luego se usa sabiamente por el motor.
Para demostrar la ciencia, un grupo de estudiantes franceses acaba de circunnavegó el globo en un yate equipado con un sistema de propulsión completamente eléctrico, y diseñado para recargarse principalmente del movimiento a través del agua. Mientras tanto, empresas como Oceanvolt (Finlandia) y Electric Yacht (California) se han creado para proporcionar soluciones totalmente eléctricas para embarcaciones de hasta 60 pies (18 m) de eslora. Decenas de yates ya han sido electrificados, y con cada conversión exitosa, se aprenden más lecciones.
Para los propietarios de estos yates convertidos, no es realmente sobre ahorrar dinero. Como reveló el proyecto Hymar financiado por la UE, no hay muchos ahorros de costos involucrados con la instalación de un sistema híbrido, principalmente porque el kit sigue siendo relativamente especializado y sigue siendo bastante caro. En cambio, se trata de las alegrías de un crucero suave y silencioso con cero emisiones, un mantenimiento continuo mínimo y una gran reserva de energía eléctrica para cargas domésticas. Otra ventaja es la entrega instantánea de la unidad, que puede llevar a un yate de apagado a velocidad de flanco en pocos segundos, útil en situaciones de colisión. También puede ser útil girar la hélice a solo unas pocas rpm sin acoplar una caja de cambios torpe para maniobras de precisión.
Tecnología de desarrollo de baterías
En el mercado marino, el fabricante holandés Mastervolt fue el primero en ser pionero en la batería de iones de litio de tamaño completo, disponible en 12V o 24V, y ahora en su segunda generación, la gama Ultra. Se afirma que estas baterías tienen un ciclo de vida de al menos 2.000 descargas profundas de hasta un 80% de drenaje, pero con un tercio del peso de un diseño de plomo-ácido equivalente. La electrónica compleja sobre cada celda garantiza un equilibrio perfecto y sin riesgo de sobrecarga.
En otros lugares, los científicos han hecho un gran avance con la batería de litio-aire, que utiliza oxígeno como uno de los reactivos. El reclamo es una batería que eventualmente se puede fabricar por una quinta parte del precio y una quinta parte tan liviana como el litio, pero que podría hacer que los teléfonos, los automóviles y los barcos funcionen cinco veces más.
Otras investigaciones están investigando la física de otros materiales, como el magnesio, los ‘nanohilos’ de oro, el ion de sodio y la formulación de carbono, el grafeno. La empresa española Graphenano ha desarrollado una batería de polímero de grafeno llamada Grabat, que según afirma es el 33% del peso de iones de litio y cuatro veces la densidad de energía. Mejor aún, se afirma que las baterías se recargan 33 veces más rápido que las de iones de litio y conservan más del 80% de su capacidad después de miles de ciclos.
Además, la tecnología de pilas de combustible de hidrógeno también ha avanzado. La versión ST saw funcionaba en una lancha motora de 5 kW, proporcionando 5 nudos para un día completo de conducción.
Avances en motores eléctricos
Los avances continúan en el mundo de los motores eléctricos, siendo uno de los más recientes de Siemens. Inusualmente, este motor ha sido diseñado para la industria aeronáutica, y con un peso de solo 50 kg ofrece 260 kW (348 cv) continuos, aproximadamente cinco veces más potencia que los sistemas equivalentes. Además, se entrega a solo 2.500 rpm, por lo que se puede conectar directamente a la hélice sin transmisión.
Algunos motores marinos aún requieren sus propios sistemas de refrigeración, tanto en modo de accionamiento como de regeneración, pero, como las unidades de vaina y las unidades de llanta, funcionan fuera de la embarcación, por lo que se enfrían y, como beneficio adicional, se pueden dirigir.
El mercado de motores fuera de borda también ha experimentado una serie de innovaciones, en particular por parte de la empresa austriaca Torqeedo, que ahora puede ofrecer motores eléctricos sin escobillas (síncronos) de hasta 80 cv. Torqueedo lanzó al mercado no menos de seis nuevos sistemas de propulsión este año, en respuesta a la creciente demanda de unidades fueraborda y de vaina de bajo voltaje para embarcaciones de recreo y comerciales.