El 80 % del comercio mundial se transporta por mar, lo que convierte al transporte marítimo en un sector clave de la economía global. Esta realidad obliga a establecer unos objetivos en el ámbito de la sostenibilidad marítima con vistas a 2030: la autoridad se plantea una reducción del consumo de un 30% respecto a 2019 y que el 50% de la energía provenga en régimen de autoconsumo. Los avances en este terreno se convierten así en un desafío, a la vez que en una gran oportunidad.
Con esta premisa nace Apolo: sistema de producción de energía solar fotovoltaica en buques y terminales portuarias, un proyecto promovido por la empresa Reparaciones Marítimas Españolas REMESA y galardonado en la décima edición de los Premios provinciales de I+D+i otorgados por la Fundación Campus Tecnológico como Mejor iniciativa en el ámbito empresarial. Estos premios cuentan con la financiación de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía.
La primera pretensión de este proyecto es reducir el impacto medioambiental de la actividad portuaria y del tráfico marítimo, incrementando la presencia de energías renovables tanto en buques mercantes como en terminales portuarias, reduciendo el consumo de combustibles fósiles y la correspondiente huella de carbono de la actividad logística. “La tendencia predominante apunta hacia el desarrollo de nuevos vectores energéticos y la electrificación de los buques mientras estén en puerto”, explica Manuel Barral, CIO de REMESA y promotor de la idea. Estas soluciones requieren de grandes inversiones y plazos relativamente amplios mientras que “nuestra idea quiere aprovechar un potencial que está oculto a simple vista y que permite optimizar la eficiencia energética de los buques: la gran irradiación solar que reciben al no estar nunca en sombra”, añade Barral.
El proyecto plantea el desarrollo de una solución modular de suministro de energía solar fotovoltaica basado en un sistema de producción de energía preinstalado en un contenedor de características concretas que utiliza tecnología robótica y visión artificial para lograr un funcionamiento autónomo.
En 2023, la idea fue subvencionada en la segunda convocatoria del Fondo Puertos 4.0, creado por el Organismo Público Puertos del Estado (OPPE) en favor del emprendimiento del sector logístico-portuario nacional, y contó con el apoyo de la Autoridad Portuaria Bahía de Algeciras (APBA) en calidad de agente facilitador, lo que les permitió construir una Prueba de Concepto (PoC) en la que validaron la viabilidad de la idea.
Imágenes de la prueba de concepto en las instalaciones de REMESA
El dispositivo
“Apolo”, nombre que se le da al instrumento físico o dispositivo, se aloja en un contenedor específico de dimensiones diferentes a un contendor estándar, que se ubicará en el nivel superior de un buque portacontenedores o de una terminal logística. Desde su posición, se abrirá una tapa en cada lateral y desplegará paneles solares acoplados entre sí hasta cubrir los contenedores situados a ambos lados. El usuario a cargo de las operaciones determinará cuántos paneles se despliegan y sobre qué contenedores, mediante un software de manejo del dispositivo desarrollado a tal efecto. El sistema ha de poder realizar estas operaciones de modo autónomo una vez que se le haya ordenado levarlas a cabo. La energía producida por dichos paneles podrá ser almacenada o vertida directamente al sistema eléctrico del barco, con la intención de reducir el consumo de sus motores auxiliares e incluso permitir apagarlos cuando el buque se encuentre atracado. “Se trata de un elemento fácil de transportar, integrado con las operaciones habituales en el sector y que puede entrar en servicio en un buque a demanda, sin necesitar reformas o inactividad de este para habilitarlo”, destaca su promotor.
Carácter innovador
El proyecto Apolo incorpora una clara componente de innovación ya que para posibilitar su funcionamiento han necesitado aplicar diferentes tecnologías de manera conjunta: elementos de visión artificial, dispositivos robóticos, conectividad IoT para integrar el sistema con el contexto, y un proceso de fabricación aditiva empleando los materiales adecuados para el entorno marítimo. “Lo que creemos que es más destacable es la aplicación conjunta de tecnologías que individualmente resultan innovadoras, en un elemento tradicional de la logística como es la carga contenerizada”, resalta el promotor.
En lugar de insistir en el modelo de fabricación sustractiva, con el consecuente impacto ambiental y energético, optaron por explorar la posibilidad de emplear la fabricación aditiva, para lo que han contado con la participación del equipo investigador al cargo del Smart Manufacturing Lab de la Universidad de Cádiz en el Campus Bahía de Algeciras.
Cabe mencionar la utilidad de los datos que se generarían por los dispositivos Apolo que estén operativos por el mundo. La monitorización de su ubicación permitiría conocer la posición en el globo de cada contenedor aportando información de gran utilidad y otros datos que podrían ser analizados, favoreciendo el desarrollo de nuevos proyectos.
Representación virtual del funcionamiento de Apolo
Ahorro energético
Apolo generaría una energía renovable a bordo capaz de eliminar 1/3 de las emisiones de los motores auxiliares de un buque y, tras un exhaustivo análisis del equipo de Apolo, concluyen que ese tercio de consumo de combustible equivaldría a más de dos mil cien toneladas de CO2 que no se producirían cada año, en el caso de un portacontenedores medio. Además, la capacidad del sistema para almacenar energía limpia durante la travesía permitiría al barco dejar de emplear los motores térmicos cuando llega a puerto y, por lo tanto, no generar emisiones.
“Apolo es capaz de reducir el impacto de la actividad portuaria sobre la salud de las poblaciones costeras, objetivo clave para la Unión Europea, con independencia de las infraestructuras presentes en el puerto”, señala su promotor quien espera que de aquí a un futuro próximo se haya puesto en marcha la primera unidad completamente funcional de Apolo y que la problemática de las emisiones y la competitividad portuaria “se visualice en el sector como una oportunidad de ganar eficiencia y distinguirse en cuanto a desempeño medioambiental”.
