Investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) han desarrollado un innovador motor naval que genera hidrógeno a partir de amoníaco directamente en el motor, eliminando la necesidad de almacenar hidrógeno a bordo. Este avance podría revolucionar la industria marítima al ofrecer una solución más segura y eficiente para la propulsión de buques sin emisiones de carbono.
El motor que transforma amoníaco en hidrógeno in situ
El equipo de la NUS ha diseñado un motor que utiliza amoníaco como combustible principal. Mediante un proceso de reformado interno, el amoníaco se descompone en hidrógeno y nitrógeno dentro del motor. Este hidrógeno generado se quema inmediatamente para propulsar el buque, evitando los riesgos asociados con el almacenamiento de hidrógeno líquido o comprimido a bordo. Según el profesor Yang Wenming, líder del proyecto, este enfoque «reduce significativamente los desafíos de seguridad y almacenamiento que tradicionalmente han limitado el uso del hidrógeno en aplicaciones marítimas».
Colaboración entre academia e industria para la descarbonización marítima
Este proyecto es resultado de una colaboración entre la NUS y diversas entidades del sector marítimo, incluyendo la Autoridad Marítima y Portuaria de Singapur (MPA) y empresas como Daihatsu. El objetivo es acelerar la descarbonización de la industria naviera mediante el desarrollo de motores de alta eficiencia y bajas emisiones que utilicen amoníaco como combustible. La iniciativa cuenta con el respaldo del Instituto Marítimo de Singapur (SMI), que ha proporcionado financiamiento para la investigación.
Pruebas exitosas en el puerto de Singapur
En mayo de 2024, el buque Fortescue Green Pioneer realizó pruebas exitosas en el puerto de Singapur utilizando una combinación de amoníaco, diésel y aceite vegetal hidrogenado como combustibles. Durante diez días, el buque operó con 6,4 m³ (4,4 toneladas) de amoníaco líquido, demostrando la viabilidad de este combustible en aplicaciones marítimas. Estas pruebas fueron respaldadas por la MPA y otras agencias gubernamentales, marcando un hito en la adopción de combustibles alternativos en la industria naviera.
Ventajas del amoníaco como combustible marítimo
El amoníaco presenta varias ventajas como combustible para la industria marítima:
- Producción a partir de fuentes renovables: El amoníaco puede sintetizarse utilizando energía renovable, lo que lo convierte en un combustible potencialmente neutro en carbono.
- Infraestructura existente: Existen instalaciones de producción y distribución de amoníaco a nivel mundial, facilitando su adopción en el sector marítimo.
- Alta densidad energética: Aunque inferior a la de los combustibles fósiles, la densidad energética del amoníaco es suficiente para aplicaciones marítimas de largo alcance.
Sin embargo, su uso también presenta desafíos, como su toxicidad y la necesidad de desarrollar motores y sistemas de almacenamiento adecuados.
Desafíos y perspectivas futuras
A pesar de los avances, la adopción del amoníaco como combustible marítimo enfrenta desafíos significativos:
- Costos de producción: La producción de amoníaco verde es actualmente más costosa que la de combustibles fósiles tradicionales.
- Desarrollo de infraestructura: Es necesario establecer una infraestructura de abastecimiento y almacenamiento de amoníaco en puertos a nivel mundial.
- Regulaciones y seguridad: Dada la toxicidad del amoníaco, se requieren regulaciones estrictas y protocolos de seguridad para su manejo y uso en el sector marítimo.
A pesar de estos desafíos, la colaboración entre instituciones académicas y la industria, como la liderada por la NUS, es crucial para superar estas barreras y avanzar hacia una industria marítima más sostenible.
Impacto potencial en la industria naviera global
La implementación de motores que utilizan amoníaco como combustible podría tener un impacto significativo en la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero en la industria naviera, que actualmente representa aproximadamente el 3% de las emisiones globales de CO₂. Además, al aprovechar la infraestructura existente para la producción y distribución de amoníaco, la transición hacia este combustible podría ser más rápida y menos costosa que otras alternativas.
Próximos pasos en la investigación y desarrollo
El equipo de la NUS planea continuar con pruebas a mayor escala y colaborar con socios industriales para optimizar el diseño del motor y abordar los desafíos técnicos restantes. Se espera que en los próximos años se realicen pruebas en condiciones operativas reales, lo que permitirá evaluar el rendimiento y la viabilidad comercial de esta tecnología en la industria marítima.
