Después de una larga e intensa travesía estamos llegando al final del trayecto. La evolución del proyecto ha hecho que hagamos una parada previa en Orio antes de llegar a Pasaia, que fue nuestro inicio y será nuestro destino final. Y aquí nos encontramos, montados sobre el carro varadero de este pequeño pero a la vez gran Astillero de Orio, en pleno proceso de reforma de la sala de máquinas del buque Ortze.

Buque Ortze en carro varadero Astilleros Arostegui de Orio

La reforma comenzó con el desmontaje y retirada del sistema de propulsión original, cuyo corazón era un motor diésel de 800CV para la propulsión y un grupo auxiliar de 50kVA para la alimentación de las cargas eléctricas auxiliares y de tipo hotel a bordo. Nos encontramos a día de hoy instalando en su lugar, la nueva e innovadora solución de propulsión que hemos estado desarrollando durante toda esta travesía iniciada allá por enero de 2017. 

Algunos trabajos durante la reforma

El nuevo sistema se compone de un motor eléctrico de imanes permanentes con 500kW de potencia y 1800 rpm de velocidad que accionará la hélice propulsora principal,  un sistema de almacenamiento de energía eléctrica compuesto por dos grupos de baterías de litio-ion con una capacidad de 100kWh cada uno (200kWh en total) y una tensión cercana a los 1000 Vdc, un grupo de generación diésel auxiliar de 325 kVA de potencia con posibilidad de operación a frecuencia variable, y un conjunto de armarios en configuración multidrive que albergan toda la electrónica de potencia, control y comunicaciones necesarios para gobernar y gestionar toda la energía y potencia eléctrica requerida a bordo para alimentar las cargas principales de propulsión, así como las auxiliares y de tipo hotel.

Layout de la solución.

Esta nueva solución, nos permitirá navegar y operar en diferentes modos. En el modo eléctrico puro con cero emisiones, la potencia eléctrica necesaria para la operación del buque será suministrada por las baterías, y el grupo de generación diésel estará apagado. En este modo, estimamos que podremos navegar hasta 12 millas a una velocidad de hasta 5 nudos si partimos con los dos grupos de baterías plenamente cargados. Este modo con cero emisiones lo utilizaremos principalmente en las entradas y salidas de los puertos, en trayectos costeros inferiores a 12 millas a baja velocidad, así como en la navegación por entornos protegidos en operaciones especiales a velocidades inferiores a los 6 nudos.

En el modo híbrido, la potencia eléctrica requerida podrá ser suministrada tanto desde los grupos de baterías como desde el grupo de generación diésel auxiliar que en este modo entrará en operación. La potencia eléctrica media necesaria en cada momento será provista por el grupo diésel de manera suave sin aceleraciones o deceleraciones bruscas exigidas a su governor. Serán por tanto las baterías quiénes se encarguen de suavizar el régimen de operación del generador diésel aportando las variaciones altas y rápidas o bruscas de la potencia eléctrica requerida. El grupo diésel podrá incluso recargar las baterías a bordo garantizando una cantidad de energía almacenada en las mismas tal que permita un retorno seguro a puerto, a una velocidad de 5 nudos, en caso de fallo del grupo diésel. Este modo será utilizado a partir de las 6 millas de la costa y lejos de las áreas protegidas, pudiendo alcanzar velocidades de hasta 11 nudos con una gran autonomía derivada de los grandes depósitos de combustible que el buque Ortze dispone. El ahorro de combustible y la disminución de emisiones en este modo híbrido están garantizados, y estimados al 20%, por el hecho de que el grupo diésel opera en un régimen suave de funcionamiento sin fuertes aceleraciones ni deceleraciones, teniendo incluso la posibilidad de generar la potencia a frecuencia o velocidad variable buscando puntos de combustión óptimos de bajo consumo y emisiones. Esta posibilidad viene dada por el hecho de que en la solución desarrollada la potencia eléctrica generada se distribuye hacia las cargas a través de una red de distribución en corriente continua. 

Aunque los anteriores serán los dos modos predominantes de operación del buque dependiendo del trayecto o tipo de misión a realizar, en caso de fallo de los dos grupos de baterías tendremos la posibilidad de operación en el modo diésel eléctrico. En este modo, con las baterías fuera de servicio, sería el grupo de generación diésel quién produciría toda la potencia eléctrica necesaria a bordo, posibilitando la navegación a una velocidad de hasta 8 nudos con una autonomía elevada debido al combustible que es capaz de almacenar el buque en sus depósitos.

Finalmente, la solución permitirá la conexión eléctrica a la red eléctrica del puerto cuando éste se encuentre amarrado. En este modo las cargas tipo hotel del buque podrán ser alimentadas desde la red eléctrica. También, en este modo se podrán recargar las baterías tomando energía de la red terrestre, esperando que la energía eléctrica utilizada para la recarga sea generada por fuentes o centrales de origen renovable. Este aspecto abrirá nuevas oportunidades y retos en cuanto a la infraestructura y tecnología necesaria en los puertos para conseguir que la energía utilizada para la recarga de baterías tenga un origen limpio y de cero emisiones. Con las conexiones eléctricas habituales en los puertos tardaremos un tiempo de unas 10-12 horas en cargar completamente las baterías del Ortze. Esperemos que un futuro, las conexiones eléctricas en puerto disponibles sean de mayor potencia dado que la tecnología desarrollada para este buque permite la recarga rápida de las mismas en un tiempo de media hora. 

Uno de los grandes retos que hemos tenido a lo largo de la travesía, ha sido el de definir y decidir cómo encajar todas las nuevas piezas del puzle en los actuales espacios de la sala de máquinas de este buque con 20 metros de eslora, garantizando las propiedades de estabilidad y franco bordo originales, así como la seguridad a bordo. Desde el principio contábamos con la importante restricción de no realizar reformas estructurales importantes en el mismo, adaptándonos a los espacios originales disponibles. Finalmente, y tras un gran trabajo de definición, ingeniería, cálculo y análisis realizado por los miembros de la tripulación, dimos con la solución.

Distribución componentes principales en sala de máquinas.

Durante la travesía, siempre hemos estado preocupados por los aspectos relacionados con la seguridad a bordo y la influencia del nuevo desarrollo sobre la misma. La nueva solución ha sido sometida a un proceso de revisión por parte de una Sociedad de Certificación Naval de cara a garantizar la seguridad a bordo, considerando los últimos estándares y normativas presentes en el sector de la electrificación de buques y los exigentes requisitos relacionados con la instalación de baterías de iones de litio de alta capacidad energética. Finalmente, tras diversas acciones de validación en laboratorio, pruebas de recepción, y reuniones con Capitanía Marítima, recibimos el OK y el ‘go’ para poder atracar en Orio y comenzar con la ansiada reforma.

Hemos alcanzado un hito importante llegando a Orio, parada muy importante en esta travesía que durará hasta febrero del próximo año 2020, momento a partir del cual comenzaremos con la puesta a punto y las pruebas de mar con el nuevo buque Ortze. Agradecer a todos los miembros de la tripulación por su trabajo y por haber sido capaces de llegar hasta aquí, y a todas las personas, organismos e instituciones que han hecho posible el que hayamos podido llegar. Nos queda el hito final, el final del trayecto, el viaje desde Orio hasta Pasaia que, si no existen contratiempos importantes, realizaremos en modo cero emisiones.

By Juanjo Valera