• Dr. Günter Kast

Sólo el mar, el sol y nosotros.

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wWw.Subs-Team.Tv P r e s e n t a. Michael Köhler y su esposa Heike (arriba a la derecha) son marineros apasionados. Pero estaban cansados de depender de un motor diesel durante los períodos de calma. Su solución: un motor eléctrico accionado por células solares. Hoy en día su empresa Solarwave es el proveedor más importante de yates solares.

Siempre que el tiempo lo permitía, el abogado de Carintia Michael Köhler y su esposa Heike se desplazaban por el cercano Adriático. Cubrieron cerca de 30000 millas náuticas con monocascos, más tarde más o menos la misma distancia con catamaranes de vela. Pero en algún momento de 2003 tuvieron que admitir que: "Trabajamos demasiadas horas bajo el motor. El viento es un socio poco fiable. Tenemos que recurrir a la ayuda de Rudolf Diesel con demasiada frecuencia".

Desafortunadamente, Diesel no es el socio ideal para la navegación. Los motores de combustión generan ruido, calor, vibraciones, gases de escape y una película de suciedad en el agua. El generador (también ruidoso) también necesita diesel o gasolina para alimentar a los consumidores de energía, como el refrigerador, el sistema de desalinización de agua de mar y los dispositivos de navegación, así como el sistema de aire acondicionado. Los yates que llevan poco combustible tienen un alcance limitado a unos pocos cientos de millas náuticas. La gran sensación de libertad y aventura se ve diferente. "Pensamos para nosotros mismos:"Quizás deberíamos darle una oportunidad a Werner von Siemens, que ya en 1886, en el Spree de Berlín, hizo probar su primer barco eléctrico. ¿No sería una idea maravillosa convertir un yate convencional en un yate solar con paneles que accionan motores eléctricos?"

Así que los Köhler se fijan en lo que el mercado tiene para ofrecer. Rápidamente se dan cuenta: No es mucho. Rápidamente descartan su idea original de comprar y convertir un catamarán Lagoon. Simplemente no es posible acomodar grandes módulos solares: "No se puede convertir un Ferrari en un camión."

En 2005, los dos inician las primeras pruebas para su propio convertidor catalítico solar. ¿Cómo y dónde deben instalarse los paneles? ¿Cuánto espacio se necesita? ¿Cuántas sombras proyectan el mástil y otras superestructuras? ¿Cuánta electricidad tienen que generar los paneles para alimentar un motor eléctrico? ¿Cuál es la potencia necesaria para la electrónica de a bordo, el aire acondicionado, la estufa? ¿Qué tan fuertes tienen que ser las baterías que accionan el motor eléctrico? En los próximos años recorrerán 15.000 millas náuticas con estas preguntas en su equipaje: en el Mediterráneo, en el Caribe, en una travesía del Atlántico. El abogado y capitán Köhler se está convirtiendo cada vez más en un ingeniero: "Me fascinaron las nuevas posibilidades. Es tentador hacer su propio barco completamente autosuficiente con células solares y motores eléctricos".

El catamarán parece ser el tipo de barco ideal para ello. Este es el único lugar donde se pueden colocar suficientes paneles solares en el techo para generar suficiente electricidad.

En 2009 se construirá el primer yate electrónico Köhlers en un astillero de Niederkassel, cerca de Bonn. Después del lanzamiento de la "Solarwave 46", ésta viajará a través del Rin, el Meno, el Danubio y el Mar Negro hasta el Mar Egeo. Durante este viaje de más de 12.000 millas náuticas hay regularmente ocho personas a bordo. Se cocina eléctricamente y se conduce en cualquier clima. Durante la calma y la tormenta, el sol y la lluvia. Durante este tiempo (duración neta de la prueba: 141 semanas) no se requieren trabajos de reparación o mantenimiento, ni en el sistema solar ni en el accionamiento eléctrico. El generador sólo funciona durante unas 50 horas, principalmente para evitar la oxidación. Los motores eléctricos, por otro lado, ronronean durante más de 2500 horas. Por este éxito, el sistema Solarwave recibió el premio Energy Globe Award.

"Nuestro barco tuvo sorprendentemente pocos problemas de dentición", subraya el calderero. Por supuesto, ha habido cambios: Con el paso de los años, las baterías de plomo se han convertido en pilas de litio más ligeras, pequeñas y duraderas. Los ocho bloques de baterías que ha instalado en la "Solarwave" de 64 pies de largo, por ejemplo, requieren sólo 0,6 metros cúbicos de espacio. "En principio, estas son las mismas células que se encuentran en un Tesla. Teníamos la sensación de que habíamos descubierto un mercado muy interesante".

Ahora es el momento de que los carintios conviertan los yates solares en un negocio lucrativo. Prototipos por mucho dinero fueron finalmente construidos por otros. Sin embargo, casi nunca estaban listos para la producción en serie. Por un lado, se pensaba que eran demasiado grandes, por lo que se volvieron demasiado caros incluso para los particulares más ricos. Por otro lado, los fundadores se atascaron porque querían ofrecer todo de una sola mano y al mismo tiempo ser una oficina de planificación, forja de diseño, astillero y empresa de marketing.

Pero esa nunca fue exactamente la intención de los Köhler: "No queríamos convertirnos en un proveedor de gama completa bajo ninguna circunstancia. La construcción de yates es un negocio demasiado complejo para ello. Debería ser nuestra parte reunir los conocimientos técnicos". Las preguntas cruciales eran: ¿Qué astillero construye las naves? ¿Qué oficina de diseño debería estar a bordo? El equipo central está formado por sólo media docena de empleados, y la sede central de Solarwave Yachts AG se traslada a Suiza por motivos fiscales. "La oficina de diseño tiene su sede en Hamburgo, el modelo de 64 pies todavía se está construyendo en Turquía, y hemos encargado al astillero alemán-chino Mazarin German Yachts la construcción de los modelos de 55 y 72 pies", explica Köhler.

La empresa ofrece actualmente varias variantes de modelos. Con accionamiento eléctrico puro, el "Cruiser" está disponible como variante económica (desplazador, velocidad de hasta diez nudos) y la versión "E-Power" para velocidades de hasta 20 nudos (parapente con dos motores eléctricos de 135 kW). La tercera variante disponible actualmente es el modelo "Hybrid Power", en el que, además de los dos motores eléctricos, se instalan dos potentes motores diesel que juntos proporcionan el accionamiento. "Dependiendo de su estado de ánimo, los motores eléctricos pueden funcionar casi indefinidamente a velocidades más bajas. Si las cosas tienen que ir más rápido, el generador diesel se puede poner en marcha si es necesario", explica Köhler.

El "Solarwave Sailor" tiene una opción adicional: incluso se puede utilizar para izar velas. "Con vientos fuertes, puedes cruzar los océanos a más de 10 nudos." El aparejo del Sailor puede equiparse con el accionamiento híbrido de serie del "Cruiser" y del "E-Power", así como con los grupos diesel de la versión "Hybrid-Power".

"Todos los modelos están configurados para que sean completamente autosuficientes en condiciones'normales', ya que prevalecen en las regiones de vacaciones y ocio normales. Durante meses y meses", promete Köhler. Un sistema fotovoltaico de 15 kilovatios fabricado en Austria por DAS-Energy garantiza que no sólo el motor eléctrico funcione, sino también que los aparatos eléctricos a bordo siempre tengan el zumo. Toda una armada de celdas de litio almacena la electricidad y la mantiene lista para su recuperación. La capacidad de la batería y el diseño de los motores dependen de los requisitos del comprador - cada Solarwave es un producto hecho a medida. Según Köhler, incluso si el comprador del yate quiere muchas baterías, todavía hay espacio para un garaje de 4,5 metros de largo, una cocina completa, un salón, tres o cuatro cabinas de invitados al lado de la cabina para la tripulación, dos cubiertas de sol y una mesa generosa para las comidas al aire libre. Con el fin de consumir la menor cantidad de electricidad posible para la propulsión, el casco del barco está hecho de fibras compuestas de carbono superligeras.

El pequeño generador diesel, que incluso forma parte del equipamiento del "E-Cruiser" de pura sangre, es sólo un seguro en caso de que el motor eléctrico no obtenga suficiente energía de las células solares después de todo. Después de todo, nadie quiere cruzar el mar abierto sin un sistema de propulsión. Köhler espera que en el futuro no se necesite ni el generador de emergencia para la pura"E-Cruiser" ni los motores diesel más potentes para la variante híbrida, como en el caso de los automóviles: "Los paneles de la próxima generación producirán suficiente energía eléctrica y las baterías más potentes podrán almacenarla durante más tiempo sin ningún problema.

Hablando de la próxima generación. Köhler concede gran importancia al hecho de que sus yates puedan ser reequipados. En el futuro, las baterías de litio serán más baratas y tendrán una mayor densidad de energía. Esto hace posible viajar distancias más largas a velocidades más altas. "La sustitución cuesta actualmente alrededor del cinco por ciento del coste total del yate, en pocos años será aún menor", explica el carintio. "Los paneles solares pueden ser reemplazados con la misma facilidad dentro de unos años, cuando se disponga de nuevas células con una eficiencia significativamente mayor - estamos hablando del 0,5 por ciento de los costes totales del barco".

El precio básico de un yate solar de 55 pies es algo menos de 1,2 millones de euros. "No es más caro que un yate de motor convencional". El modelo de 64 pies de largo cuesta casi dos millones de euros. Mientras tanto, la demanda de los yates austriacos es sólida, la cartera de pedidos de todos los modelos está bien llena, en parte completa: "Ya hemos entregado media docena de barcos, otra media docena ya está en construcción, se han pedido más yates. Nuestro astillero turco, que está construyendo la variante de 64 pies, está lleno hasta 2020".

Después de un "cero negro" en los años 2015/2016, 2017 sería "por primera vez en negro". Sin embargo, no podía decir con certeza cuántos millones de euros en inversiones iniciales había recaudado: "Mucho era un hobby, una broma privada al principio". Mientras tanto, han sido los primeros imitadores los que han seguido un modelo de negocio similar. "En la actualidad se puede ofrecer un yate a motor solar totalmente autosuficiente y apto para navegar, pero nadie excepto nosotros en serie", enfatiza.

Sus compradores findet Solarwave principalmente en Europa y Estados Unidos. Estos son muy técnicos, pertenecen a la vanguardia, que también prefiere Tesla. Y aceptaron conscientemente que los yates a motor en largas distancias siguen siendo significativamente más rápidos que los yates eléctricos. "Ni siquiera comparamos nuestros barcos con un yate de motor diesel clásico, que produce mucho ruido y gases de escape. Nuestro punto de referencia son los yates de vela, que con demasiada frecuencia funcionan con motor. Y sus velocidades y alcances siempre los lograremos."

Había estado en las Islas Baleares este verano durante seis semanas, con los invitados, con el aire acondicionado encendido, más de 60 millas náuticas en un día, a veces también a pleno rendimiento, lo que corresponde a unos once nudos para el "Solarwave 64 Cruiser". Dijo que se las arregló completamente sin diesel. Y en la travesía de Ibiza a la Península Ibérica hasta Cartagena (135 millas náuticas), el generador sólo había funcionado durante seis horas durante la noche: "A menor velocidad, ni siquiera lo habríamos necesitado".

Obviamente, el futuro de la energía solar también ha comenzado en el sector náutico. "Y lo mejor de todo", se ríe Köhler."Es muy rápida".

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Cómo los motores eléctricos conquistan lagos y mares.

Los experimentos con motores eléctricos no se limitan a yates. En 2012, el fabricante suizo Planet Solar presentó el "Tûranor", el catamarán solar más grande jamás construido con 100 toneladas. Para el estreno hubo una entrada en el Libro Guinness de los Récords. Hoy en día, el "Tûranor" se utiliza para expediciones científicas. A los investigadores les gusta el hecho de que las muestras pueden ser tomadas del mar sin ser contaminadas por los gases de escape de los barcos. Sin embargo, los científicos no tienen mucho espacio allí. Para alcanzar una velocidad de cinco nudos, el "Tûranor" necesita unos buenos 29.000 módulos solares de silicio. Cubren gran parte de la superficie del barco por medio de voladizos. Esto deja claro que a los yates solares aún les queda un largo camino por recorrer antes de que se conviertan en cruceros o incluso en cargueros. Para conducir un buque portacontenedores que transporta hasta 150000 toneladas de carga con motores eléctricos alimentados por energía solar, hoy en día se necesitarían campos de fútbol enteros en los paneles de la cubierta. Gerard D'Aboville, capitán del "Tûranor", dijo en una entrevista: "Personalmente no creo que la energía solar sea adecuada para los grandes barcos y el tráfico de mercancías. Sería un sueño, pero un sueño loco. No tendrías suficiente energía". La construcción del "Tûranor" no fue más que un gesto simbólico. Más interesante es el primer y hasta ahora único transbordador de coches eléctrico del mundo, que Siemens desarrolló junto con el astillero noruego Fjellstrand. El barco eléctrico puesto en servicio en la primavera de 2015 no tiene paneles solares, pero gracias a la electricidad verde de Noruega tampoco emite dióxido de carbono a la atmósfera. El ingeniero noruego de Siemens Odd Moen estaba a cargo, cuya visión se hizo realidad después de años de retoques e innumerables pruebas de laboratorio. "Durante más de 100 años, ha habido submarinos a batería que funcionan exclusivamente con electricidad", dice Moen. "Nos preguntamos: "¿Por qué no se puede sacar a la luz este concepto de conducción? El impulso decisivo provino del Ministerio de Transportes noruego, responsable de todas las rutas marítimas del país. Anunció un concurso para desarrollar el ferry más respetuoso con el medio ambiente. El premio: La concesión de la conexión de ferry entre los pueblos Lavik y Oppedal en el Sognefjord. Allí operaban los buques diésel convencionales, cuya licencia de explotación expiró en 2015. De acuerdo con el plan del ministerio, la menor cantidad posible de ruido y contaminantes debería perturbar el idilio. Hoy un ferry totalmente eléctrico cruza el fiordo 34 veces al día. El "Amperio" tarda unos 20 minutos en completar el tramo de seis kilómetros. El barco de 80 metros de eslora es accionado por dos motores eléctricos de 450 kilovatios cada uno, que aspiran su energía de baterías de iones de litio. La capacidad total de la batería de 1000 kilovatios hora es suficiente para un puñado de viajes entre las dos comunidades del fiordo. Los ingenieros resolvieron el problema con un simple truco. "Entre cada viaje en ferry, las baterías del barco se recargan en el puerto", explica Moen: "Quedan diez minutos para esto, mientras los pasajeros y los coches desembarcan". En las vías navegables interiores domésticas, los motores de combustión son casi cosa del pasado. En Alemania y Austria, muchos lagos con quemadores ya no se pueden navegar en absoluto o sólo de forma limitada. Además, desde hace mucho tiempo existe aquí una infraestructura de recarga suficiente. El empresario de Starnberg Christoph Ballin con su Torqeedo GmbH se ha convertido en el líder mundial del mercado en este segmento (edición privada 03/2015). Incluso los elegantes y lujosos barcos de madera suizos de Boesch han sido entregados recientemente con un motor eléctrico. Markus Boesch, director de los astilleros de Zúrich, dice: "A pesar de un cargo extra, los surfistas eléctricos ya representan un tercio de la facturación. Por supuesto, esto sólo es realmente ecológico si la electricidad de la toma proviene de fuentes de energía renovables. Los motores eléctricos de 80 kilovatios (108 CV) instalados por Boesch generan una velocidad de casi 55 kilómetros por hora. Uno de los pioneros de la movilidad electrónica en aguas (interiores) es la empresa berlinesa SolarWaterWorld AG, fundada en 2001, que surgió del antiguo Instituto de Construcción Naval Solar. Desde 2011, la compañía ofrece el "SunCat 46", según su propia declaración "el primer yate solar más grande del mundo sin emisiones que se produce en serie". La versión básica del yate de 14 metros, que cuesta alrededor de un millón de euros, fue diseñada por Juan Carlos Espinosa y se está construyendo en colaboración con el fabricante taiwanés de yates Horizon. Dispone de una gran superficie de cubierta sobre la que se montan módulos solares Solon con una potencia total de hasta seis kilovatios. La potencia de los módulos es suficiente para generar la corriente de tracción necesaria y la potencia suficiente para los sistemas de a bordo con dos motores eléctricos Kräutler de bajo ruido y baja vibración. La energía se almacena en unidades de batería, que proporcionan la potencia necesaria para la propulsión o la vida a bordo, según sea necesario. Gracias a la energía solar, la embarcación tiene una autonomía casi ilimitada, siempre y cuando el sol brille. En días nublados, el rango desciende a ocho horas. Y esto sólo puede lograrse si no se alcanza la velocidad máxima de 14 kilómetros por hora. El mayor reto de los yates de vela solares "normales" y esbeltos es poder montar suficientes paneles. Esta es la razón por la que la mayoría de los proveedores utilizan el catamarán. Una alternativa podría ser integrar células solares directamente en las velas. PowerSails es uno de estos sistemas. Fue desarrollado por Alain Janet, propietario de la velería británica France. Cada metro cuadrado del material puede generar 100 vatios de potencia al día y ni siquiera necesita luz solar directa. Por supuesto, esto sólo funciona si las condiciones del viento permiten que las velas se ajusten. Dado que esto no siempre es así, los expertos también abogan por soluciones híbridas para estos modelos. Al menos hasta que las células solares sean aún más pequeñas y ocupen menos espacio. Una variante interesante -además del apoyo de un motor de combustión- es el uso de la energía eólica, que genera electricidad a bordo mediante hélices.

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Autor: Dr. Günter Kast

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