¿Cómo se genera la electricidad en una vuelta al mundo?

Si bien el mundo de la vela está indudablemente agradecido a empresas como Raymarine por las increíbles tecnologías de seguridad e información que ahora tenemos como norma cuando estamos en la mar, tenemos que recordar que estos dispositivos necesitan electricidad.

El piloto automático, el plotter, el radar, la radio y el resto de dispositivos requieren energía, y a ello hay que añadirles los dispositivos eléctricos tradicionales como el frigorífico, el congelador, los sistemas de iluminación o la potabilizadora.

En las embarcaciones, esta potencia proviene normalmente de una serie de baterías habiendo, generalmente, dos sistemas independientes. El primero de estos sistemas es la batería del motor, utilizada como una batería de coche para arrancarlo; el otro sistema es el de servicio, que es un banco de baterías que alimenta el resto de dispositivos. Estos sistemas estarán normalmente en bancos, dependiendo el número de baterías y su potencia de los requisitos particulares de cada embarcación.

 

La recarga de baterías y el hecho de proporcionar suficiente energía para mantener las baterías cargadas y, por lo tanto, saludables durante un largo viaje es un tema que los participantes de la Global Solo Challenge (GSC) deben pensar, ya que estarán lejos de cualquier energía de tierra durante varios meses y en condiciones climáticas muy diferentes de océano a océano.

Tradicionalmente, las baterías se cargaban simplemente haciendo funcionar el motor o un generador diésel, extrayendo la energía a través del alternador para cargar ambos conjuntos de baterías.

Aparte de los generadores diésel instalados correctamente, algunos barcos más pequeños se aventuran con el uso de generadores de gasolina, sin embargo, estos son peligrosos tanto por sus humos de combustión como por los peligros que implica llevar garrafas de gasolina que, a diferencia del diésel, pueden explotar y a que sus vapores son altamente inflamables.

 

La Global Solo Challenge no prohíbe el uso del motor y los combustibles fósiles para producir energía pero, teniendo en cuenta la sostenibilidad y el medio ambiente, para esta edición se ha introducido un límite de 300 litros de combustible por barco a la salida. La mayoría de los patrones también usarán parte de este diésel para calentar la cabina en las secciones más frías del evento por lo que, en general, esta cantidad de combustible no es suficiente para completar el desafío y satisfacer todas las necesidades de energía, especialmente para los barcos más lentos.

Esto anima a todos los patrones a explorar medios alternativos para producir electricidad, e incluso en medios alternativos de calefacción.

La primera y más obvia forma de cargar las baterías es a través de la energía solar; un panel solar fijado sobre la superficie del barco apuntando hacia el Sol y listo, la energía se produce. Estos sistemas funcionan bien, especialmente si, como yo, su barco está en una zona de España donde se disfruta de más de 300 días de Sol al año. Casi todos los participantes de la GSC con los que he hablado incorporarán un sistema de energía solar en sus embarcaciones.

El mayor problema para los barcos que participan en este desafío es que la gran parte de su tiempo navegando alrededor del mundo será a través del Océano Austral, una zona que es conocida por sus cielos casi perpetuamente oscuros y grises y la falta de Sol. Esto significa que necesitarán fuentes alternativas para generar electricidad durante esta parte del desafío.

Una de esas alternativas es instalar un generador eólico, de hecho, en el pasado reciente este tipo de sistemas demostraron ser populares, no obstante tienen sus limitaciones en cuanto a eficacia, sobre todo cuando se navega en portantes. Los participantes de la GSC esperan pasar la mayor parte del tiempo navegando a favor del viento siguiendo los vientos alisios prevalecientes mientras navegan alrededor del globo.

 

Debo explicar que los generadores eólicos funcionan mejor cuanto mayor sea la velocidad del viento, es por ello que la velocidad del viento “aparente” es la que realmente cuenta, siendo esta la que el capitán sentirá. Por lo que, si tenemos un viento de 20 nudos y estamos navegando muy bien a su favor a 12 nudos, la velocidad ‘aparente’ del viento a bordo sería de sólo 8 nudos. Esta es la velocidad del viento que incidiría sobre el aerogenerador, la cual sería probablemente insuficiente para mantener las baterías completamente cargadas.

Una alternativa más recientemente introducida es instalar uno, o tal vez dos, hidrogeneradores. Estas unidades tienen una hélice inversa que gira a medida que el velero navega, aplicándose esta rotación a un alternador que produce corriente alterna, corriente que posteriormente se rectifica a corriente continua para cargar las baterías.

Los primeros modelos de estas unidades fueron, literalmente, remolcados detrás de los barcos pero, obviamente, hubo problemas porque se ensuciaban e, incluso, algunos grandes peces los confundían con señuelos de pesca ¡y se los comían!

Los modelos de hoy en día son generalmente pequeños y van montados en la popa asemejándose a un pequeño motor fueraborda, es más, muchos patrones que se deciden por este sistema incluso optan por dos de estas unidades. Este tipo de unidades se vieron por primera vez en la edición de 2008 de la Vendée Globe cuando se instalaron en varios de los Imoca 60 que competían.

 

Hay algo de freno por resistencia pero esto tiene que ser visto en conjunto con el ahorro de peso al no tener que llevar tanto diésel. El freno por resistencia se ha calculado que a menudo no es más que ½ nudo y, por supuesto, cuando la potencia adicional que esta unidad produce no se requiere, se pueden levantar fácilmente del agua como si de un motor fueraborda se tratara.

El uso de una tecnología moderna y eficaz significa que en un yate de 40 pies estas unidades pueden producir fácilmente 200 A cada 24 horas navegando a 6 nudos y, generalmente, se asume que dicho velero a esa velocidad consumirá entre 180 y 240 A al día.

El principal problema con estas unidades es que no son particularmente eficientes cuando el yate navega a velocidades más bajas pero, con suerte, cuando hay poco viento, y consecuentemente menos velocidad, los barcos podrán utilizar la energía solar para mantener sus baterías, o igual los patrones optan en tales condiciones por utilizar el motor.

Al menos un participante de la GSC está investigando una combinación del sistema de Servoprop Sail Drive que utiliza un sistema patentado donde el barco tiene un motor eléctrico para cuando se necesite pero que a su vez sirve como un eficiente hidrogenerador cuando se navega a vela. Esta producción de energía será incrementada con un sistema de energía solar.

Las pilas de combustible que funcionan con etanol también están fácilmente disponibles y son una opción muy popular en los Mini 6.50. La marca más conocida es EFOY, que son caras pero muy eficientes, silenciosas y solo producen un goteo de agua como residuo. Por supuesto, el combustible debe transportarse para usarlo pero supone una menor cantidad que si hubiese que utilizar diésel para hacer funcionar el motor y cargar a través de alternadores.

 

La mayoría de los participantes de GSC con los que he hablado utilizarán una combinación de, al menos, dos de los sistemas anteriores.

Las tecnologías futuras que se están introduciendo gradualmente incluyen unidades de energía a base de pilas de combustible de hidrógeno pero, probablemente, pasarán algunos años más antes de que estén disponibles y sean asequibles.