“La propulsión innovadora, la eficiencia energética y los combustibles sostenibles son claves para el sector naval”

La actualización de la Agenda estratégica de investigación e innovación (SRIA, por el acrónimo inglés) para el transporte marítimo con cero emisiones (ZEWT), publicada el año pasado, tiene como objetivo acelerar la transición de este sector en Europa para 2050. No se trata solo de reducir las emisiones de dióxido de carbono, sino también de limitar las de óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre y partículas finas, a la vez que se eliminan los vertidos contaminantes en el mar. También deberá tenerse en cuenta el impacto medioambiental de las infraestructuras portuarias, así como la necesidad de prevenir los efectos indirectos negativos sobre la biodiversidad y los recursos naturales. Audrey Kelle, referente en el ámbito marítimo dentro del área de conocimiento de Transportes en Zabala Innovation, subraya la importancia de los tres ejes técnicos de la SRIA: « La innovación en las tecnologías de propulsión, la optimización energética de los buques y la integración de combustibles alternativos sostenibles ».

¿Cuáles son los fundamentos de estos ejes?

Se eligieron porque responden a las necesidades inmediatas del sector marítimo, a la vez que preparan su transformación a largo plazo. Son también ejes que están en fase con el principio de retrofitting, que consiste en modernizar los buques existentes en lugar de construir nuevos, maximizando el coste-beneficio para el sector.

¿Qué tecnologías de propulsión pueden transformar el sector marítimo?

Una de las principales apuestas es la propulsión asistida por vela, que se basa en la integración de velas rígidas automatizadas o de kites [velas gigantes], que permiten reducir el consumo de combustible entre un 20% y un 30 %, dependiendo de la ruta. Un ejemplo de ello es Winnew, un proyecto de OceanWings que Zabala Innovation tuvo el honor de acompañar hasta el éxito. La electrificación parcial, con el uso de baterías de alta capacidad o supercondensadores, también está en pleno auge, especialmente para los ferris y los buques que realizan distancias cortas.

¿Y las innovaciones que pueden aumentar la eficiencia energética de los buques?

Actualmente, las alas solares, los sistemas de lubricación por aire, los cascos optimizados y el uso de gemelos digitales para la gestión en tiempo real del rendimiento energético son algunas de las innovaciones clave que permiten reducir el consumo de combustible y las emisiones. Un ejemplo de ello es Marpower, un proyecto del que Zabala Innovation es socio y en el que se desarrolla una turbina de gas flexible que permite el uso de combustibles alternativos (metano, hidrogeno o amoniaco) alcanzando una eficiencia eléctrica de entre el 50% y el 55%, y una eficiencia termoeléctrica del 76%.

¿Qué obstáculos impiden la integración de combustibles alternativos en los sistemas de propulsión tradicionales?

Los principales retos incluyen la compatibilidad de los motores existentes con estos combustibles, su almacenamiento seguro a bordo, el alto coste de las infraestructuras de repostaje y la disponibilidad limitada de cadenas de suministro sostenibles, especialmente a gran escala.

¿Cuáles son los combustibles alternativos más prometedores para reducir las emisiones en el sector marítimo?

El amoníaco verde, por ejemplo, no produce CO₂ durante su combustión, pero su uso requiere motores adaptados o pilas de combustible de alta temperatura. No obstante, plantea desafíos relacionados con su toxicidad y su almacenamiento criogénico. El metanol verde es otra alternativa interesante: más fácil de manipular que el amoníaco, puede ser utilizado en motores bifuel y quema de forma más limpia, limitando así las emisiones de óxidos de nitrógeno y partículas finas. Algunas compañías marítimas ya han invertido en buques que funcionan con este combustible. El hidrógeno líquido también representa una opción prometedora, especialmente para los buques equipados con pilas de hidrógeno, pero requiere almacenamiento criogénico a -253 °C, lo que plantea limitaciones en cuanto a infraestructuras y espacio a bordo.

¿Qué ocurre con la captura y almacenamiento de carbono?

Hoy en día existen sistemas embarcados capaces de capturar el CO₂ directamente de los motores. Este puede almacenarse como líquido a bordo antes de ser transferido a infraestructuras de almacenamiento submarino o ser utilizado en aplicaciones industriales.

¿Cuáles son las particularidades y los retos específicos del sector marítimo en cuanto a descarbonización?

Las restricciones no son las mismas que en otros sectores. El sector marítimo tiene que enfrentarse a la larga duración de algunas rutas y, por tanto, a la necesidad de alta autonomía con infraestructuras portuarias adaptadas, además de la necesidad de realizar inversiones importantes para renovar las flotas y modernizar los buques existentes, sin necesariamente construir nuevos para optimizar los costes.

¿Cómo puede el sector marítimo superar los obstáculos relacionados con la electrificación de los buques?

La electrificación se puede acelerar, entre otras cosas, mediante el desarrollo de baterías de alta capacidad para rutas cortas, la hibridación con otras tecnologías para trayectos largos y la instalación de infraestructuras de recarga rápida en los puertos. Los avances en almacenamiento de energía y electrificación de ferris y buques costeros son prometedores. Pero existe una cuestión de estandarización y homologación de las baterías para el sector marítimo, lo cual puede llevar tiempo.

¿Qué papel pueden jugar los puertos en la transición hacia un transporte marítimo más verde y menos emisor de CO₂?

Son una parte integral de los desafíos para descarbonizar el sector marítimo, con la electrificación de los muelles, el desarrollo de hubs de repostaje en combustibles alternativos, la optimización de las operaciones logísticas y la integración de energías renovables para alimentar las infraestructuras portuarias.

¿Cómo puede la digitalización acelerar la descarbonización del sector marítimo?

Juega un papel clave, especialmente en la optimización de la eficiencia energética de los buques y en la reducción de sus emisiones. Gracias a los avances tecnológicos, hoy es posible afinar las rutas en tiempo real teniendo en cuenta las condiciones meteorológicas y las corrientes marinas. Los gemelos digitales y la inteligencia artificial permiten optimizar la navegación, lo que se traduce en un menor consumo de combustible y, por tanto, menos emisiones de CO₂.

¿Cómo se beneficia la gestión energética de los buques de los avances tecnológicos?

Ha avanzado enormemente con la integración de sensores IoT y sistemas de gestión inteligentes capaces de ajustar automáticamente el consumo en función de las necesidades reales. Este enfoque se complementa con el mantenimiento predictivo, que analiza de manera continua el rendimiento de los motores y los equipos para anticipar posibles fallos. De este modo, optimizando el mantenimiento, se evita el sobreconsumo innecesario y se prolonga la vida útil de las instalaciones.

¿Qué impacto tiene la digitalización en los puertos?

En los puertos, las plataformas digitales facilitan la coordinación de las escalas. Al sincronizar de manera precisa las llegadas y salidas de los buques con las infraestructuras portuarias, se reduce el tiempo de espera en el muelle y, por tanto, el uso de los motores auxiliares, lo que disminuye aún más las emisiones. Por último, el auge de los sistemas de automatización y control avanzado está transformando la gestión de las operaciones marítimas: con IA integrada y edge computing, algunas decisiones, como el ajuste de la propulsión o de las velas para los buques híbridos, pueden tomarse en tiempo real, sin intervención humana, para optimizar aún más la eficiencia energética.

¿Qué programas europeos apoyan la descarbonización del sector marítimo?

El programa Horizon Europe cuenta con convocatorias para desarrollar nuevas tecnologías de propulsión y eficiencia energética, especialmente en el marco del Clúster 5 (Clima, Energía, Movilidad). Los topics del partenariado Zero Emission Waterborne Transport también están incluidos en las convocatorias de este clúster, con fechas de cierre que deberían situarse en septiembre de 2025.

¿Existen otras iniciativas europeas en este sentido?

Desde el año pasado, la convocatoria Net Zero Technologies del programa Innovation Fund abarca también el sector marítimo. Entre los proyectos financiados en la edición de 2023, cinco iniciativas de gran envergadura acompañadas por Zabala Innovation han sido seleccionadas, lo que ha supuesto una tasa de éxito dos veces superior al promedio. La convocatoria de proyectos 2024 está en curso y la fecha límite es el 24 de abril próximo. Es tarde para participar, dado el tiempo necesario para preparar la solicitud, pero es una iniciativa que se renueva cada año. También está el programa Connecting Europe Facility (CEF) Transport, que apoya tanto la modernización de las infraestructuras portuarias en la convocatoria tradicional, cuyo cierre se espera en enero de 2026, como el despliegue de infraestructuras verdes para el sector marítimo (suministro de energía desde tierra, bunkering de amoniaco y metanol, hidrolineras) en su prioridad AFIF. Las últimas dos fechas de corte de CEF Transport AFIF serán el 11 junio de 2025 y el 4 marzo de 2026.