La revolución híbrida

 
La creciente implantación de tecnologías “verdes” se abre camino también en la industria náutica. El diesel-eléctrico poco a poco gana posiciones por las muchas ventajas que ofrece.
Los grandes buques llevan tiempo utilizándola y ahora que los coches híbridos han hecho su aparición, las soluciones reales adaptadas a embarcaciones de recreo son una realidad. Silenciosos, libre de emisiones, fáciles de usar y muy versátiles. En estos últimos años se han producido avances espectaculares al conseguir motores eléctricos de alta eficiencia y de mucha potencia, así como baterías de litio de alta eficacia y gran capacidad de almacenamiento de energía. Por su lado las células de hidrógeno están evolucionando gracias a los avances en automoción hacia lo que con toda probabilidad se convertirá en el sistema energético del futuro.

Pero probablemente sean los sistemas híbridos basados en motores eléctricos y generadores diesel los que vayan a convertirse en el sistema perfecto de propulsión durante los próximos años. En el fondo no es nada nuevo ya que han sido ampliamente utilizados, por ejemplo en submarinos desde hace más de 50 años. Pero es ahora cuando la tecnología permite utilizarlos en barcos de recreo para proporcionar sistemas respetuosos con el medio ambiente, con altos rendimientos y a precios asequibles.
Los astilleros se están poniendo “las pilas” en montar estos sistemas por sus claras ventajas frente a los sistemas tradicionales. Importantes astilleros como Hanse, Island Packet, Bavaria, Lagoon, Moody, Northshore o Discovery, ya tienen sobre sus mesas de diseño modelos propulsados pos sistemas híbridos.



¿Por qué los sistemas híbridos?
Los motores eléctricos ofrecen un alto rendimiento pues aprovechan prácticamente toda la energía eléctrica que reciben para crear energía mecánica. Por esta razón la producción de energía mediante un generador para convertirla, en un segundo paso, en propulsión mecánica tiene mucho sentido, al no incrementarse las perdidas en este doble proceso de conversión energético. Por lo demás…  ¡TODO son ventajas!
Los motores eléctricos son muy compactos y muy seguros. Prácticamente no necesitan ningún mantenimiento de por vida y funcionan sí o sí, al ser internamente muy sencillos. Es muy improbable que se averíen a no ser que los maltratemos con escarnio.
¡Y ocupan MUY poco! Esta importante característica va a incidir en el diseño de embarcaciones, al permitir nuevas distribuciones de interior en busca de mayores espacios e interiores más habitables. Lo lógico será ubicar el generador en una zona aislada en popa o incluso pegado al pozo de anclas, en donde es difícil aprovechar el espacio salvo por depósitos o huecos para almacenar defensas. De esta manera cuando naveguemos en modo híbrido, los ruidos, que sólo proceden del generador diesel, se quedan fuera del espacio habitable. Los posibles olores a combustible diesel, las vibraciones y emanaciones quedan fuera del propio barco.



Con baterías

Pero otra gran importancia de los sistemas híbridos reside en la posibilidad de intercalar entre el generador diesel y el motor eléctrico un parque de baterías que, si bien no exime del uso de generador, si que permite la regeneración energética y ofrece la posibilidad de disponer de moderados períodos de propulsión sin ruido, olores, vibraciones y demás molestias.  
Cuando navegamos a vela el hélice gira arrastrada por el avance del barco y el motor eléctrico trabaja a la inversa produciendo corriente eléctrica que carga el parque de baterías. El problema de los actuales parques de baterías es que no son capaces de almacenar energía más que para algunas horas de uso del motor.


HYBRID Marine’s




Graeme Hawksley director de Hybrid Marine, ha invertido seis años en desarrollar un sistema híbrido viable para el mercado náutico. Utiliza un motor eléctrico de 10 Kw (13 hp) conectado junto a un saildrive de Yanmar. El motor eléctrico está acoplado a un sofisticado regulador electrónico que se encarga de controlar la gestión energética del sistema. El motor eléctrico actúa también como generador cuando el velero es propulsado por el viento cargando de este modo las baterías mediante una corriente generada de 1kW. Esto hace que durante la navegación a vela carguemos las baterías para poder salir y entrar al puerto haciendo todas las maniobras en modo eléctrico puro.
El motor en modo eléctrico puede propulsar un barco de 14 metros de eslora a unos seis nudos durante una hora con la energía almacenada en un parque de baterías formado por cuatro elementos de 100 Ah.  El precio del equipo es de 5.550 €.

La importancia de gestionar la corriente


Las baterías pueden aceptar una cierta intensidad de carga limitada so pena de “cocerse” por el excesivo calor generado en su electrolito. Por ello es necesario conseguir sistemas de carga que controlen sistemáticamente los amperios que llegan al parque de baterías en función de la carga que aún puedan aceptar. Los controladores de carga y gestión de consumo utilizan un software que mide continuamente todos los parámetros de funcionamiento del sistema. Cuanto más avanzado sea este software más sencillo será el funcionamiento del sistema. Al final el usuario solo maneja una sencilla pantalla desde la que puede observar y controlar el estado del sistema. 
El controlador se encarga también de generar los pulsos de corriente que mueven el motor eléctrico a cualquier régimen de revoluciones. Estos motores eléctricos son capaces de girar desde bajísimas revoluciones de sólo una vuelta por segundo hasta el pleno régimen en un escalado lineal, y pueden soportar durante cortos períodos de tiempo potencias netamente superiores a las revoluciones máximas para las que han sido diseñados. Esto ofrece la posibilidad de poder contar con una sobre potencia instantánea, de forma parecida a como lo hacen los motores de los aviones a reacción con el “after-burner”.
Pero el software que controla todo el equipo está diseñado para calcular mucha más información. Si contamos con el apoyo de paneles solares o eólicos, podremos controlar también esta carga, conocer el consumo instantáneo, la autonomía restante, o cómo emplear de la mejor manera la energía del sistema.

El futuro está en el hidrógeno

El astillero Austríaco Frauscher ya comercializa la Sleek 757, una preciosa lancha de aspecto retro pero con la tecnología más avanzada disponible en el mercado.
Su motorización eléctrica está montada en tandem con el motor diesel y en modo eléctrico, además de ser cero emisiones de co2, permite maniobras en puerto muy precisas y sin ningún ruido al consumir amperios de su bien dotado parque de baterías. Cuando es necesario, el sistema arranca de forma automática el motor diesel que recarga las baterías.