¿Veremos baterías que alimentarán grandes buques de carga?

Christopher Gannatti_noticia
Firma: cedida (WisdomTree).

TRIBUNA de Chris Gannatti, global head of Research, WisdomTree. Comentario patrocinado por WisdomTree.

Cuando se trata de baterías, los automóviles son los que captan la mayor parte de nuestra atención. Luego la gente puede pensar naturalmente en sus dispositivos más pequeños que también utilizan baterías. Y con respecto a la idea de grandes buques o aviones alimentados a batería, muchos de nosotros tenderíamos a intuir que podría haber obstáculos en el uso a gran escala.

Transporte marítimo: mucha contaminación y regulaciones futuras

El negocio de carga marítima es responsable del transporte de aproximadamente 11 mil millones de toneladas anuales, lo cual, dicho de otro modo, representa el 90% del comercio mundial por volumen. Esto se logra mediante el consumo anual de alrededor de 3,5 millones de barriles de combustible pesado de baja calidad(1). Este combustible contribuye significativamente a la contaminación. Pero: ¿cuánta contaminación?

  • Una estimación determinó que el dióxido de carbono de generación humana por el uso de buques fue en 2018 del 2.5%. Es posible que para 2050, los buques sean los responsables de hasta un 17% de las emisiones totales de dióxido de carbono(2).
  • Otra estimación ha indicado que un buque grande emite tanto dióxido de carbono como 70 mil automóviles, tanto óxido de nitrógeno como 2 millones de automóviles y tanto polvo fino y otras partículas cancerígenas como 2 millones y medio de automóviles(3).

La Organización Marítima Internacional (OMI) ha indicado acciones para reducir las emisiones marítimas de conformidad con el acuerdo de París. El objetivo en el foco: una reducción del 50% de las emisiones de dióxido de carbono para 2050(4).

¿Qué hacen los buques hoy?

Los buques ya están buscando optimizar sus rutas o viajar más lentamente por el agua, lo que puede requerir de menos combustible. Incluso se está trabajando en sistemas híbridos. Sin embargo, sea que los viajes adopten una menor velocidad o se utilicen métodos de hibridez (es decir, la mezcla de un motor eléctrico con un motor de combustión interna), actualmente se piensa que la reducción de las emisiones se situaría en el rango de un 10-15%, lo cual es mejor a nada pese a que distaría del 50%(5).

Buques versus aviones: el tema de la densidad de energía

Ya sea que uno esté volando en el aire, despegando de tierra o comandando un buque en el agua, es bastante simple saber cuánta energía se necesita para hacer cada una de estas cosas. Aquí, estamos considerando la fuente de dicha energía, y es importante tener en cuenta que, si bien en teoría se podría utilizar cualquier fuente, ciertas fórmulas de compensación dependen de la modalidad que se elija.

La más simple de estas fórmulas de compensación se reduce a la “densidad de energía”, es decir, cuánta energía se puede extraer por unidad de peso. Los combustibles de hidrocarburos tienen una densidad de energía significativamente mayor que las baterías actuales y, por lo tanto, la gente tenderá a considerar la dificultad de compensación del peso de la batería en un vehículo eléctrico o el hecho del gran aumento de peso que genera la incorporación de las baterías en los aviones. Dependiendo del tipo específico de combustible en discusión, así como de la química específica de la batería, las estadísticas indican que los combustibles de hidrocarburos tienen una densidad de energía entre 50 y 100 veces mayor que la de las baterías actuales(6).

La conclusión es que con los combustibles de hidrocarburo se puede obtener la misma energía por mucho menos peso. Ahora, en un buque de carga gigante, el peso es una preocupación mucho menor que en un vehículo aéreo. Incluso podría ser beneficioso que el peso en el barco se distribuya de un modo que se asiente de manera más uniforme en el agua. Si uno observa una estructura actual que causa mucha contaminación, y donde la incorporación de peso adicional puede no ser la mayor preocupación, los buques de carga podrían ofrecer una gran 'valor por el dinero', por así decirlo.

Fleetzero: una start-up que lleva la baterías al transporte marítimo

Es notable ver a los fundadores de Fleetzero invertir la pregunta clave de sus mentes: en lugar de tratar que los buques más grandes en la actualidad utilicen baterías para la obtención de energía reemplazando a los combustibles generadores de polución, reconocieron que la razón por la que los buques operan de la manera en que lo hacen, es decir, con la capacidad de dar la vuelta al mundo con un sólo tanque, se debe al camino histórico de innovación que nos ha llevado hasta aquí. Las embarcaciones más pequeñas que hacen escala con mayor frecuencia en diferentes puertos podrían usar mucho más fácilmente la tecnología de baterías para obtener energía(7).

En lugar de cambiar los barcos que fueron optimizados para los combustibles fósiles: ¿por qué no repensar cómo se construyen y operan los barcos en torno a la tecnología de baterías? La innovación de Fleetzero incluiría baterías del tamaño de contenedores de carga que podrían cambiarse dentro y fuera del barco y cargarse en los momentos del día en que el precio de la electricidad sea más reducido. Están en el proceso de construir estos prototipos de baterías y, con el tiempo, buscarán construir barcos completos. Los clientes ya están indicando la demanda de “envíos libres de carbono”: empresas como Ikea, Patagonia y Amazon ya están discutiendo esto con un cronograma para concretarlo en 2040(8).

Es notable que este enfoque permitiría que más innovaciones en la tecnología de baterías se reflejen en el intercambio de baterías, de modo que a medida que los nuevos sistemas de almacenamiento de energía ganen primacía, los sistemas de Fleetzero podrían reflejarlo y aprovecharlo.

Almacenamiento de energía: área de interés en las próximas décadas

Con el foco del mundo en el cambio climático, se crea un catalizador para un enfoque continuo en diferentes formas de almacenamiento efectivo de energía para uso on demand. Los suministros de energía son casi ilimitados; solo piénselo: más allá de que se tenga el potencial de acorralar y capturar de manera efectiva toda la energía solar que la Tierra recibe en un día determinado, el desafío está en convertirla en una forma que pueda almacenarse y utilizarse como y donde sea necesario. Se están explorando tantas tecnologías diferentes que estamos seguros de que las próximas décadas serán bastante interesantes en términos de avances impredecibles.

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Fuentes y notas:

1 Kersey et al. “La rápida disminución de los costes de las baterías acelera las perspectivas de un transporte de carga interregional cien por ciento eléctrico.” Nature Energy. Volumen 7. julio de 2022.

2 Kersey et al. julio de 2022.

3 https://www.infineon.com/cms/en/discoveries/electrified-ships/

4 Kersey et al. julio de 2022.

5 Kersey et al. julio de 2022.

6 Para citar una cifra exacta, sería necesario especificar un tipo preciso de combustible y un tipo preciso de química de batería. Si bien éste no era nuestro enfoque aquí, hay muchas fuentes potenciales disponibles para profundizar más.

7 Peters, Adele. “Esta start-up ha diseñado un buque de carga eléctrico para atravesar el océano.” Fast Company. 6 de abril de 2022. 

8Peters, 6 de abril de 2022.