Trazando el rumbo hacia un futuro verde
Según la Federal Waterways and Shipping Administration (WSV), cada año se transportan por barco unos 172 millones de toneladas de mercancías, aliviando así la congestión del tráfico por carretera y ferrocarril. Debido a su elevado tonelaje, los barcos podrían actuar por tanto como un medio de transporte comparativamente respetuoso con el medio ambiente, ya que un solo barco puede sustituir a 150 camiones. El hidrógeno ofrece prometedores escenarios potenciales de aplicación para la propulsión de buques. Un motor eléctrico instalado en la cadena cinemática, alimentado con energía procedente de un sistema de pila de combustible, sólo necesitaría un suministro continuo de oxígeno e hidrógeno. Almacenado en tanques presurizados o refrigerados, puede llevarse a cabo, por ejemplo, a bordo de un barco. En otras palabras, un proyecto hecho a medida para
Llevar el potencial a las aguas
Comprometida con el objetivo claramente definido de minimizar el impacto medioambiental del transporte marítimo, la naviera holandesa Acta Marine ha optado por el hidrógeno verde como principal fuente de energía. Con el buque de suministro Mittelplate Coastal Liberty, que está desplegado en el Mar de Wadden, la empresa se esfuerza ahora por dar un ejemplo pionero en la dirección de la sostenibilidad y el suministro de energía a bordo sin emisiones. Se asignó a ECap Marine la tarea de convertir el sistema de propulsión eléctrica libre de emisiones en un sistema basado en el hidrógeno. Durante un periodo de dos años, la empresa desarrolló un sistema de energía eléctrica e hidrógeno en contenedores que permite el funcionamiento de los buques sin emisiones. El llamado sistema tanktainer, que incluye dos pilas de combustible Ballard FCwave (2 x 200 kW), un sistema de baterías marítimas, un sistema de extinción de incendios, unidades cisterna, un sistema de gestión de la energía a medida y todo el equipo de refrigeración y seguridad necesario, puede intercambiarse "plug-and-play" mediante una grúa portuaria y rellenarse en los puertos mediante un sistema de electrólisis. Como explica Lars Ravens, director general de eCap Marine: "Hasta la fecha, se trata de una instalación única a bordo de un buque marítimo. Gracias a sus componentes modulares y configurables individualmente, también son escalables para buques mercantes de mayor tamaño y embarcaciones fluviales más pequeñas" A principios de 2024, el buque de suministro modernizado para el sistema de petroleros obtuvo también la certificación de clase de DNV (Organización Alemana de Clasificación de la Industria Marítima).
El buque de aprovisionamiento Coastal Liberty suministra materiales a la plataforma petrolífera y de producción Mittelplate y trae de vuelta los residuos. Un sistema de pila de combustible convierte el hidrógeno en electricidad y permite así el funcionamiento con motores eléctricos mediante el uso de transmisiones híbridas.
Arne Küddelsmann, ingeniero de proyectos de eCap Marine, explica con orgullo que cambiar, desconectar y volver a conectar los depósitos de hidrógeno es muy cómodo y seguro gracias a un concepto de conexión sin herramientas y a las conexiones estándar para grúas y camiones. Esto se garantiza, entre otras cosas, mediante soluciones de conectividad que cumplen los requisitos más exigentes de DNV en términos de seguridad, durabilidad y fiabilidad. Junto con eCap Marine, HARTING desarrolló la innovadora solución que garantiza una conexión en red eficaz de componentes y sistemas.
Dondequiera que se requieran funcionalidades de supervisión y control en la producción (electrólisis), almacenamiento, distribución y llenado de hidrógeno, los componentes modulares e individualmente configurables, así como las soluciones de sistema personalizadas de HARTING, estarán a la altura.
Se necesitó una interfaz especial para la comunicación entre el PowerPac y el depósito de H2. "Pensamos en una caja que por un lado recogiera las señales de los transmisores y los indicadores de posición de las válvulas del tanque. Entonces debería ser posible conectarlo al otro lado de la carcasa mediante una conexión de acoplamiento enchufable", explica Arne Küddelsmann. Las válvulas de selección del depósito deben controlarse a través de las interfaces de la caja. También deben transmitirse la temperatura y la presión del sistema. Por un lado, esto es relevante para la seguridad, mientras que por otro también puede utilizarse para determinar el nivel de llenado del depósito. La elevada clase IP requerida para la carcasa de los componentes eléctricos y electrónicos supuso otro reto. Esto es esencial para la larga vida útil de un barco que navega por el Mar del Norte. Además, todos los componentes eléctricos del sistema de contenedores cisterna debían cumplir la normativa ATEX. Esta clase de protección es necesaria para una atmósfera potencialmente explosiva, como se da debido a la baja energía de ignición del hidrógeno.
Un logro conjunto especial para mí fue obtener la certificación ATEX para un producto con unos requisitos tan complejos en el menor tiempo posible gracias al uso de agua.
Arne Küddelsmann
Ingeniero de proyectos en eCap Marine
Experiencia en tecnología y métodos
Para que los desarrolladores de e Cap Marine puedan concentrarse en la tecnología de electrólisis y almacenamiento y en la producción en serie, HARTING asume la responsabilidad de la especificación, selección y desarrollo de la tecnología de conexión eléctrica adecuada. El acreditado Centro de Calidad y Tecnología de HARTING (HQT) acompaña la cualificación, la validación y, si es necesario, la aprobación de la solución desarrollada. Guido Steenbock resume las cosas de la siguiente manera: "Nuestro compromiso con la personalización y la optimización del espacio queda patente en las cajas terminales de este proyecto. Estas cajas están diseñadas para ofrecer opciones de conexión robustas y que ocupen poco espacio, que puedan integrarse perfectamente en las infraestructuras existentes. Nuestros clientes se benefician de soluciones "plug & play" pioneras para la industria del hidrógeno."
Conscientes de lo importante que es la seguridad cuando se trabaja con hidrógeno, suministramos soluciones Ex-i intrínsecamente seguras que se adaptan a todo tipo de señales.
Guido Steenbock
HARTING Customised Solutions
Arne Küddelsmann
- Empresa: eCap Marine
Guido Steenbock
Posición: Ingeniero de ventas
- Empresa: HARTING Customised Solutions