Si bien una gran mayoría de embarcaciones acuáticas funcionan con motores diésel , y los motores de vela y gasolina también son populares, los barcos propulsados por electricidad se han utilizado durante más de 120 años. Los barcos eléctricos fueron muy populares desde la década de 1880 [1] hasta la década de 1920, cuando el motor de combustión interna se hizo dominante. Desde la crisis energética de la década de 1970, el interés en esta fuente de energía marina silenciosa y potencialmente renovable ha aumentado constantemente, especialmente a medida que se dispone de células solares más eficientes , que por primera vez hacen posibles las lanchas a motor.con una gama infinita como veleros . El primer barco solar práctico probablemente se construyó en 1975 en Inglaterra. [2] El primer velero eléctrico en completar una gira alrededor del mundo, incluido un tránsito por el Canal de Panamá, utilizando solo tecnologías ecológicas es EcoSailingProject.
Historia [ editar ]
Temprano [ editar ]
Uno de los primeros barcos eléctricos fue desarrollado por el inventor alemán Moritz von Jacobi en 1839 en San Petersburgo , Rusia . Era un barco de 24 pies (7,3 m) que transportaba a 14 pasajeros a 3 millas por hora (4,8 km / h). Se demostró con éxito al emperador Nicolás I de Rusia en el río Neva .
Edad de oro [ editar ]
Fueron necesarios más de 30 años de desarrollo de baterías y motores antes de que el barco eléctrico se convirtiera en una propuesta práctica. Este método de propulsión disfrutó de una edad de oro desde aproximadamente 1880 hasta 1920, cuando los motores fuera de borda de gasolina se convirtieron en el método dominante.
Gustave Trouvé , ingeniero eléctrico francés, patentó un pequeño motor eléctrico en 1880. Inicialmente sugirió que el motor podría accionar un juego de ruedas de paletas para propulsar botes en el agua, y luego abogó por el uso de una hélice .
Un emigrado austríaco a Gran Bretaña, Anthony Reckenzaun , jugó un papel decisivo en el desarrollo de los primeros barcos eléctricos prácticos. Mientras trabajaba como ingeniero para la Electrical Power Storage Company, realizó un trabajo pionero y original en diversas formas de tracción eléctrica. En 1882 diseñó la primera lancha eléctrica significativa impulsada por baterías de almacenamiento , y nombró al barco Electricidad . [3]El barco tenía un casco de acero y tenía más de siete metros de eslora. Las baterías y el equipo eléctrico se ocultaron a la vista debajo de la zona de asientos, aumentando el espacio disponible para el alojamiento de los pasajeros. Los barcos se utilizaron para excursiones de ocio por el río Támesis y proporcionaron un viaje muy suave, limpio y tranquilo. El barco podía funcionar durante seis horas y funcionar a una velocidad media de 13 kilómetros por hora. [4]
Moritz Immisch estableció su empresa en 1882 en asociación con William Keppel, séptimo conde de Albemarle , especializado en la aplicación de motores eléctricos al transporte. La compañía empleó a Magnus Volk como gerente en el desarrollo de su departamento de lanzamiento eléctrico. Después de 12 meses de trabajo experimental a partir de 1888 con un esquife randan , la firma encargó la construcción de cascos que equiparon con aparatos eléctricos. La primera flota del mundo de lanzamientos eléctricos de alquiler, con una cadena de estaciones de carga eléctrica , se estableció a lo largo del río Támesis.en la década de 1880. Un mapa de placer del Támesis de 1893 muestra ocho "estaciones de carga para lanzamientos eléctricos" entre Kew ( Strand-on-the-Green ) y Reading ( Caversham ). [1] La compañía construyó su sede en la isla llamada Platt's Eyot .
Desde 1889 hasta poco antes de la Primera Guerra Mundial, la temporada de navegación y las regatas vieron cómo los silenciosos barcos eléctricos navegaban río arriba y río abajo. [5]
Las lanchas eléctricas de la compañía fueron ampliamente utilizadas por los ricos como medio de transporte a lo largo del río. Los grandes barcos fueron construidos con teca o caoba y lujosamente amueblados, con vidrieras, cortinas de seda y cojines de terciopelo. William Sargeant recibió el encargo de la empresa de Immisch de construir el Mary Gordon en 1898 para el Ayuntamiento de Leeds para su uso en el lago Roundhay Park ; el barco aún sobrevive y actualmente se está restaurando. [6] Esta lujosa embarcación de recreo de 70 pies de eslora podía transportar cómodamente hasta 75 pasajeros. Los lanzamientos se exportaron a otros lugares: se utilizaron en el Distrito de los Lagos y en todo el mundo.
En la Feria Mundial de Chicago de 1893 , 55 lanzamientos desarrollados a partir del trabajo de Anthony Reckenzaun transportaron a más de un millón de pasajeros. [7] [8] Los barcos eléctricos tuvieron un período inicial de popularidad entre 1890 y 1920, antes de que la aparición del motor de combustión interna los expulsara de la mayoría de las aplicaciones.
La mayoría de los barcos eléctricos de esta época eran pequeños barcos de pasajeros en aguas sin mareas en un momento en que la única alternativa de energía era el vapor .
Rechazar [ editar ]
Con la llegada del motor fuera de borda de gasolina , el uso de energía eléctrica en los barcos disminuyó a partir de la década de 1920. Sin embargo, en algunas situaciones, el uso de barcos eléctricos ha persistido desde principios del siglo XX hasta la actualidad. Uno de ellos está en el lago Königssee , cerca de Berchtesgaden, en el sureste de Alemania . Aquí el lago se considera tan respetuoso con el medio ambiente que los barcos de vapor y de motor están prohibidos desde 1909. En cambio, la empresa Bayerische Seenschifffahrt y sus predecesoras han operado una flota de lanchas eléctricas para proporcionar un servicio público de pasajeros en el lago. [9] [10] [11]
Los primeros submarinos de propulsión eléctrica se construyeron en la década de 1890, como el submarino español Peral , lanzado en 1888. [12] Desde entonces, la energía eléctrica se ha utilizado casi exclusivamente para alimentar submarinos bajo el agua (tradicionalmente con baterías), aunque el diésel fue utilizado para alimentar directamente la hélice mientras estaba en la superficie hasta el desarrollo de la transmisión diesel-eléctrica por la Marina de los EE. UU. en 1928, en el que la hélice siempre fue impulsada por un motor eléctrico, la energía provenía de las baterías mientras estaba sumergida o del generador diesel mientras estaba en la superficie.
El uso de propulsión combinada de combustible y eléctrica ( combinada diesel-eléctrica o de gas , o CODLOG) se ha extendido gradualmente a lo largo de los años hasta el punto de que algunos transatlánticos modernos como el Queen Mary 2 usan solo motores eléctricos para la propulsión real, alimentados por motores de turbina de gas y diesel. Las ventajas incluyen poder hacer funcionar los motores de combustible a una velocidad óptima en todo momento y poder montar el motor eléctrico en una cápsula que se puede girar 360 ° para una mayor maniobrabilidad. Tenga en cuenta que este no es en realidad un barco eléctrico , sino más bien una variante de propulsión diesel-eléctrica o turbina-eléctrica , similar a la propulsión diesel o eléctrica utilizada ensubmarinos desde la Primera Guerra Mundial .
Renacimiento [ editar ]
El uso de electricidad solo para impulsar botes se estancó, aparte de su uso fuera de borda como motores de arrastre hasta que la Duffy Electric Boat Company de California comenzó a producir pequeñas embarcaciones eléctricas en masa en 1968. No fue hasta 1982 que se formó la Asociación de Botes Eléctricos y se alimentó con energía solar. empezaron a emerger barcos. [13]
Componentes [ editar ]
Los principales componentes del sistema de propulsión de cualquier embarcación de propulsión eléctrica son similares en todos los casos y similares a las opciones disponibles para cualquier vehículo eléctrico .
Cargador [ editar ]
La energía eléctrica debe obtenerse para el banco de baterías de alguna fuente como el sol.
- Un cargador de red permite que la embarcación se cargue desde la toma de tierra cuando esté disponible. Las centrales eléctricas en tierra están sujetas a controles medioambientales mucho más estrictos que el motor fuera de borda o diésel marino medio. Al comprar electricidad verde , es posible operar barcos eléctricos utilizando energía sostenible o renovable .
- Los paneles solares se pueden incorporar al barco en áreas razonables en la cubierta, el techo de la cabina o como toldos. Algunos paneles solares, o matrices fotovoltaicas, pueden ser lo suficientemente flexibles como para adaptarse a superficies ligeramente curvas y se pueden pedir en formas y tamaños inusuales. No obstante, los tipos monocristalinos rígidos más pesados son más eficientes en términos de producción de energía por metro cuadrado. La eficiencia de los paneles solares disminuye rápidamente cuando no apuntan directamente al sol, por lo que alguna forma de inclinar las matrices mientras están en movimiento es muy ventajosa.
- Los generadores remolcados son comunes en los yates de crucero de larga distancia y pueden generar mucha energía cuando se viaja a vela. Si un bote eléctrico también tiene velas y se usará en aguas profundas (más profundas de unos 15 mo 50 pies), entonces un generador remolcado puede ayudar a acumular la carga de la batería mientras navega (no tiene sentido arrastrar un generador de este tipo mientras navega). bajo propulsión eléctrica, ya que la resistencia adicional del generador desperdiciaría más electricidad de la que genera). Algunos sistemas de energía eléctrica utilizan la hélice de tracción libre para generar carga a través del motor de propulsión cuando se navega, pero este sistema, incluido el diseño de la hélice y cualquier engranaje, no se puede optimizar para ambas funciones. Puede estar mejor bloqueado o emplumado mientras la turbina más eficiente del generador remolcado recolecta energía.
- Las turbinas eólicas son comunes en los yates de crucero y pueden adaptarse muy bien a los barcos eléctricos. Hay consideraciones de seguridad con respecto a las palas giratorias, especialmente con viento fuerte. Es importante que el barco sea lo suficientemente grande como para que la turbina se pueda montar fuera del camino de todos los pasajeros y la tripulación en todas las circunstancias, incluso cuando se encuentra junto a un muelle, un banco o un muelle. También es importante que la embarcación sea lo suficientemente grande y estable para que la cesta superior creada por la turbina en su poste o mástil no comprometa su estabilidad en un viento fuerte o vendaval. Los generadores eólicos lo suficientemente grandes podrían producir un barco eléctrico completamente eólico. Aún no se conocen tales barcos, aunque existen algunos barcos accionados por turbinas eólicas mecánicas .
- En los barcos eléctricos híbridos, si un barco tiene un motor de combustión interna de todos modos, su alternador proporcionará una carga significativa cuando esté en funcionamiento. Se utilizan dos esquemas: el motor de combustión y el motor eléctrico están acoplados a la transmisión (híbrido en paralelo), o el motor de combustión impulsa un generador solo para cargar las baterías de almacenamiento (híbrido en serie).
En todos los casos, se necesita un regulador de carga . Esto asegura que las baterías se carguen a su velocidad máxima de seguridad cuando haya energía disponible, sin sobrecalentamiento o daños internos, y que no se sobrecarguen cuando se acerquen a la carga completa.
Banco de baterías [ editar ]
Ha habido avances técnicos significativos en la tecnología de baterías en los últimos años, y se esperan más en el futuro.
- Las baterías de plomo-ácido siguieron siendo la opción más viable hasta el advenimiento de las baterías de iones de litio más grandes, producidas en masa para automóviles eléctricos aproximadamente a partir de 2012 en adelante. Las baterías de 'tracción' de ciclo profundo son la opción obvia. Son pesados y voluminosos, pero no mucho más que el motor diesel, los tanques y los accesorios que pueden reemplazar. Deben estar montados de forma segura, bajos y ubicados en el centro del barco. Es fundamental que no puedan moverse bajo ninguna circunstancia. Se debe tener cuidado de que no exista riesgo de que el ácido fuerte se derrame en caso de vuelco, ya que esto podría ser muy peligroso. También es necesario ventear los gases explosivos de hidrógeno y oxígeno. Las baterías típicas de plomo-ácido deben mantenerse llenas de agua destilada.
- Las baterías de plomo-ácido reguladas por válvula (VRLA), generalmente conocidas como baterías selladas de plomo-ácido, gel o AGM , minimizan el riesgo de derrames y los gases solo se ventilan cuando las baterías están sobrecargadas. Estas baterías requieren un mantenimiento mínimo, ya que no pueden y generalmente no necesitan ser recargadas con agua.
- Las baterías de hidruro metálico de níquel , de iones de litio y de otro tipo están disponibles, pero siguen siendo caras. Este es el tipo de baterías que se utilizan actualmente en herramientas manuales recargables como taladros y destornilladores, pero son relativamente nuevas en este entorno. Requieren controladores de carga diferentes a los que se adaptan a los tipos de plomo-ácido.
- De iones de litio en este caso por lo general significa baterías de fosfato de hierro de litio, que aunque son más pesados que otros de litio-ion, es más seguro para aplicación marina. Son costosos, pero en aplicaciones que necesitan confiabilidad y robustez, como ferries que operan la mayor parte del día (10-12 horas / día), esta es la mejor opción. Tiene una vida mucho más larga: ciclo de vida de 5 a 7 años.
- Las pilas de combustible o las baterías de flujo pueden proporcionar ventajas significativas en los próximos años. Sin embargo, hoy (2017) siguen siendo costosos y requieren equipos y conocimientos especializados.
El tamaño del banco de baterías determina el alcance del barco con energía eléctrica. La velocidad a la que se conduce el barco también afecta el alcance: una velocidad más baja puede marcar una gran diferencia en la energía requerida para mover un casco. Otros factores que afectan el alcance incluyen el estado del mar, las corrientes, el viento y cualquier carga que pueda recuperarse mientras está en marcha, por ejemplo, mediante paneles solares a pleno sol. Una turbina eólica con buen viento ayudará, y la navegación a motor con cualquier viento podría hacerlo aún más.
Controlador de velocidad [ editar ]
Para que la embarcación sea utilizable y maniobrable, se necesita un controlador de velocidad de avance / parada / retroceso fácil de operar. Debe ser eficiente, es decir, no debe calentarse ni desperdiciar energía a ninguna velocidad, y debe ser capaz de soportar toda la corriente que podría fluir bajo cualquier condición de carga completa. Uno de los tipos más comunes de controladores de velocidad utiliza modulación de ancho de pulso (PWM). Los controladores PWM envían pulsos de potencia de alta frecuencia a los motores. A medida que se necesita más energía, los pulsos se vuelven más duraderos.
Motor eléctrico [ editar ]
Se utiliza una amplia variedad de tecnologías de motores eléctricos . Los motores tradicionales de CC bobinados en campo se utilizaban y se siguen utilizando. Hoy en día, muchos barcos utilizan motores de CC de imanes permanentes ligeros. La ventaja de ambos tipos es que, si bien la velocidad se puede controlar electrónicamente, esto no es un requisito. Algunos barcos utilizan motores de CA o motores sin escobillas de imán permanente. Las ventajas de estos son la falta de conmutadores que pueden desgastarse o fallar y las corrientes a menudo más bajas permiten cables más delgados; las desventajas son la dependencia total de los controladores electrónicos requeridos y los voltajes generalmente altos que requieren un alto nivel de aislamiento.
Tren motriz [ editar ]
Los barcos tradicionales utilizan un motor interior que impulsa una hélice a través de un eje de hélice completo con cojinetes y sellos. A menudo se incorpora una reducción de engranajes para poder utilizar una hélice más grande y eficiente. Puede ser una caja de cambios tradicional, engranajes planetarios coaxiales o una transmisión con correas o cadenas. Debido a la inevitable pérdida asociada con el engranaje, muchos accionamientos lo eliminan mediante el uso de motores lentos de alto par. El motor eléctrico puede encapsularse en una cápsula con la hélice y fijarse fuera del casco (saildrive) o en un accesorio fuera de borda (motor fuera de borda).
Tipos [ editar ]
Hay tantos tipos de embarcaciones eléctricas como embarcaciones con cualquier otro método de propulsión, pero algunos tipos son importantes por varias razones.
- Los barcos eléctricos históricos y restaurados, como el Mary Gordon Electric Boat, existen y, a menudo, son proyectos importantes para los involucrados.
- La ansiedad por el alcance es una preocupación común para quienes consideran la propulsión eléctrica en un bote. En 2018, la tripulación del Rigging Doctor a bordo del Wisdom cruzó el Océano Atlántico con un motor eléctrico. [14]
- Barcos de canal, río y lago. Los barcos eléctricos, con su alcance y rendimiento limitados, han tendido a utilizarse principalmente en vías navegables interiores, donde su total ausencia de contaminación local es una ventaja significativa. Los accionamientos eléctricos también están disponibles como propulsión auxiliar para yates de vela en aguas interiores.
- Los fuerabordas eléctricos y los motores de pesca por curricán han estado disponibles durante algunos años a precios desde alrededor de $ 100 (EE.UU.) hasta varios miles. Estos requieren baterías externas en la parte inferior del bote, pero por lo demás son artículos prácticos de una pieza. La mayoría de los fuerabordas eléctricos disponibles no son tan eficientes como los propulsores personalizados, pero están optimizados para su uso previsto, por ejemplo, para pescadores de vías navegables interiores. Son silenciosos y no contaminan el agua ni el aire, por lo que no ahuyentan ni dañan a los peces, aves y otros animales salvajes. Combinados con modernos paquetes de baterías resistentes al agua, los fuerabordas eléctricos también son ideales para embarcaciones de yates y otras embarcaciones de recreo costeras.
- Los yates de crucero suelen tener un motor auxiliar, y hay dos usos principales para él: uno es avanzar o navegar a motor en el mar cuando el viento es ligero o en la dirección incorrecta. El otro es proporcionar los últimos 10 minutos aproximadamente de propulsión cuando el barco está en el puerto y necesita ser maniobrado en un lugar estrecho en un puerto o puerto deportivo abarrotado y confinado. La propulsión eléctrica no es adecuada para cruceros prolongados a plena potencia, aunque la potencia necesaria para motorizar lentamente en aires ligeros y mares tranquilos es pequeña. Con respecto al segundo caso, los accionamientos eléctricos son ideales, ya que pueden controlarse con precisión y pueden proporcionar una potencia sustancial durante cortos períodos de tiempo.
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- Transbordadores comerciales :
- El primer ferry eléctrico de batería de Noruega es MV Ampere , [15] [16] [17] con capacidad para 120 coches y 12 camiones. A noviembre de 2016 [actualizar], ha operado 106.000 km. Su batería tiene 1 MWh de energía, pero el tiempo de carga de 9 minutos a veces no es suficiente y se debe instalar más capacidad de batería. Noruega ha programado varios otros proyectos de transbordadores eléctricos . [18] Basado en datos operativos, Siemens concluye en un análisis del ciclo de vida.que 61 de las 112 rutas de transbordadores diésel de Noruega podrían ser reemplazadas por transbordadores eléctricos con un tiempo de amortización de 5 años. El análisis incluye costos auxiliares como cargadores, red, etc. [19]
- En Finlandia , Föri , el histórico ferry de la ciudad de Turku que cruza el río Aura hasta Abo, se convirtió a propulsión totalmente eléctrica en abril de 2017. El barco se introdujo como un ferry de vapor de leña en 1904, se convirtió a diesel en 1955 y ahora ofrece un servicio diario continuo desde las 06.15 hasta la noche para pasajeros a pie y en bicicleta con batería. La carga se realiza por la noche. [20]
- Se consideran otros proyectos en Canadá, Suecia y Dinamarca. [21] [22] [23]
- El First Solar Ferry de India , un barco de 75 pasajeros que funciona con energía solar y carga de la red con baterías de litio, está en construcción y se espera que esté en funcionamiento en julio de 2016. Según las predicciones de consumo, el tiempo de recuperación es de 3 años. [24] [25] [26]
- En los sistemas de carga de ferry, cuando el ferry está en la posición de atraque, el pantógrafo de carga se conecta durante unos segundos a la unidad de a bordo y comienza la carga de la batería. [27]
- Por otro lado, los transbordadores pueden incluir, a veces gratuitos, puntos de recarga para la bicicleta eléctrica , las motocicletas eléctricas y los coches eléctricos transportados por los pasajeros . [28] [29]
- Híbrido diésel-eléctrico: Existe un tercer uso potencial para un auxiliar diésel y es para cargar las baterías, cuando de repente comienzan a decaer lejos de la costa en medio de la noche, o fondeadas después de algunos días de vivir a bordo. En este caso, donde se espera este tipo de uso, tal vez en un yate de crucero más grande, entonces se puede diseñar una solución combinada diesel-eléctrica desde el principio. El motor diesel se instala con el propósito principal de cargar los bancos de baterías y el motor eléctrico con el de propulsión. Hay cierta reducción en la eficiencia si se conduce en grandes distancias, ya que la energía del diesel se convierte primero en electricidad y luego en movimiento, pero hay un ahorro de equilibrio cada vez que las baterías cargadas con viento, vela y energía solar se utilizan para maniobrar y para viajes cortos sin arrancar el diésel.Existe la flexibilidad de poder arrancar el diesel como un generador puro cuando sea necesario. Las principales pérdidas están en el peso y el costo de instalación, pero en los barcos de crucero más grandes que pueden estar anclados con motores diésel grandes durante horas todos los días, estos no son un problema demasiado grande, en comparación con los ahorros que se pueden hacer en otras ocasiones. Un ejemplo es el barco de pesca Selfa El-Max 1099,[30] con batería de 135 kWh y generador diésel de 80 kW. [31] Un LNG Accionado recipiente de suministro de operación se inició en 2016 con una batería de 653 kWh / 1600 kW actuando como reserva rodante durante posicionamiento dinámico , el ahorro de un 15-30% de combustible. [32]
- Energía solar: un barco propulsado por energía solar directa es un vehículo solar marino . La luz solar disponible casi siempre se convierte en electricidad mediante células solares, se almacena temporalmente en baterías de acumuladores y se utiliza para impulsar una hélice a través de un motor eléctrico. Los niveles de potencia suelen ser del orden de unos pocos cientos de vatios a unos pocos kilovatios. Los barcos que funcionan con energía solar comenzaron a darse a conocer alrededor de 1985 y en 1995 aparecieron los primeros barcos comerciales de pasajeros solares. [33] Los barcos que funcionan con energía solar se han utilizado con éxito en el mar. La primera travesía del Océano Atlántico se logró en el invierno de 2006/2007 por el catamarán solar Sun21 . [34] [35] (véase también la lista de barcos que funcionan con energía solar )
Barcos eléctricos con cable [ editar ]
Los trolebuses son una categoría especial de barcos eléctricos, son los barcos que reciben su energía eléctrica por cable. Esto puede involucrar cables aéreos, donde uno o dos cables se fijan sobre el agua y la embarcación puede hacer contacto con ellos para generar corriente eléctrica, o se puede usar un cable de sujeción impermeable para conectar la embarcación a la orilla. En el caso de un solo cable aéreo, el circuito eléctrico tiene que ser cerrado por el agua misma, dando lugar a una mayor resistencia y corrosión de los electrodos. En el caso de dos cables no es necesario enviar corriente eléctrica a través del agua, pero los cables gemelos, que provocan un cortocircuito cada vez que entran en contacto entre sí, complican la construcción.
Naturalmente, el barco debe permanecer cerca del cable o de su punto de amarre y, por lo tanto, su maniobrabilidad es limitada. Para transbordadores y canales estrechos, esto no es un problema. El ferry de Straussee en Strausberg, Alemania, es un ejemplo. Cruza un lago a lo largo de una trayectoria de 370 my se alimenta con 170 V de un solo cable aéreo. El ferry de Kastellet cruza un canal de envío de 200 metros (660 pies) de ancho en Suecia, utilizando un cable de suministro atado sumergible que se baja al lecho marino cuando el ferry está atracado en la terminal opuesta a su punto de amarre.
En el túnel de Mauvages en el canal Marne-Rin, una línea aérea bipolar proporciona 600 V CC a un remolcador eléctrico, tirando de sí mismo y de varios barcos a través del túnel de 4877 m a lo largo de una cadena sumergida. Esto evita la acumulación de gases de escape de diesel en el túnel. Otro ejemplo fue el remolcador eléctrico experimental Teltow en el Kleinmachnower See, a 17 km al suroeste de Berlín. Se utilizó desde 1903 hasta 1910 y tenía postes de recogida actuales basados en los utilizados en los trolebuses.
Contaminación y energía incorporada [ editar ]
Todos los componentes de cualquier barco deben fabricarse y, finalmente, deberán eliminarse. Cierta contaminación y el uso de otras fuentes de energía son inevitables durante estas etapas de la vida del barco y los barcos eléctricos no son una excepción. Los beneficios para el medio ambiente global que se logran mediante el uso de propulsión eléctrica se manifiestan durante la vida útil del barco, que puede ser de muchos años. Estos beneficios también se sienten más directamente en los entornos sensibles y hermosos en los que se utiliza un barco de este tipo.
Un estudio del ciclo de vida de 2016 en Noruega establece que los transbordadores eléctricos y los barcos híbridos de suministro en alta mar compensan los efectos ambientales de producir baterías de iones de litio en menos de 2 meses. [36]
Debate histórico [ editar ]
La revista British Classic Boat publicó un artículo a favor y en contra titulado Debate eléctrico en mayo de 2010, [37] cuando las baterías de plomo-ácido dominaban el mercado de las baterías y los combustibles fósiles dominaban el sistema eléctrico del Reino Unido . Jamie Campbell argumentó en contra de la navegación eléctrica por cuatro motivos principales, que fueron rechazados por Kevin Desmond e Ian Rutter de la Asociación de Botes Eléctricos. Jamie Campbell afirmó que la propulsión eléctrica no puede justificarse a flote más que un motor fuera de borda Seagull , y propuso los veleros de madera y los botes de remo como "con mucho las opciones renovables y más respetuosas con el medio ambiente para la navegación recreativa".
Producción de electricidad [ editar ]
Campbell afirma que la falta de contaminación de un bote eléctrico "apesta a nimbyismo " ya que " la descarga está en el patio trasero de otra persona " y que la provisión de puntos de recarga puede implicar la excavación de kilómetros de hábitat. Desmond responde que si bien no hay duda de que las baterías recargables obtienen su energía de las centrales eléctricas (cuando no se cargan a bordo mediante la generación solar y eólica), los barcos con motores de combustión interna más ruidosos obtienen su combustible incluso desde más lejos y que, una vez instaladas El cable de alimentación es menos perjudicial para el medio ambiente que una gasolinera. Rutter señala que los barcos eléctricos tienden a recargarse durante la noche, utilizando la " carga base ".
Eficiencia [ editar ]
Si bien hay pérdidas en el ciclo de carga / descarga y en la conversión de electricidad en fuerza motriz, Rutter señala que la mayoría de las embarcaciones eléctricas solo necesitan aproximadamente 1,5 kW o 2 hp para navegar a 5 mph (8 km / h), un máximo común velocidad del río y que un motor de gasolina o diésel de 30 hp (22 kW) que produce solo 2 hp (1,5 kW) es considerablemente más ineficiente. Mientras Campbell se refiere a baterías pesadas que requieren un "casco de carga" y "embarcaciones de mal humor, incluso no aptas para navegar", Desmond señala que los navegantes eléctricos tienden a preferir formas de casco eficientes, de bajo lavado que son más amigables con las orillas de los ríos.
Contaminación [ editar ]
Campbell analiza la contaminación que las baterías "tradicionales" ponen en el agua cuando un barco se hunde, pero Desmond dice que los barcos eléctricos no son más propensos a hundirse que otros tipos y enumera las fugas de combustible, aceite de motor y aditivos refrigerantes como inevitables cuando se produce un hundimiento interno - Fregaderos de barcos con motor de combustión. Rutter señala el "cóctel muy desagradable de contaminantes" que sale de un escape húmedo de diesel en uso normal.
Fabricación de baterías [ editar ]
Campbell menciona "todo tipo de sustancias químicas nocivas ... involucradas en la fabricación de baterías", pero Rutter las describe como "plomo y ácido sulfúrico con algunas trazas de metales adicionales en una modesta caja de plástico" con una vida útil potencial de 10 a 12 años. Desmond dice que EE. UU. Tiene una tasa de reciclaje del 98% para las baterías de plomo ácido y que las industrias de baterías y fundición de plomo observan algunos de los estándares de control de contaminación más estrictos del mundo.
El artículo menciona el 25% y el 30% de descuento que se ofrece a los navegantes eléctricos por el Reino Unido Agencia de Medio Ambiente y la Autoridad Broads y que los vehículos con pilas tienen 3 / 5 de la huella de carbono de sus equivalentes de gasolina. Se afirma que una recarga típica después de un día de crucero cuesta £ 1,50, sin el uso de energía solar o eólica. [37]
Naves solares [ editar ]
En 2010, se presentó el Tûranor PlanetSolar , un yate catamarán de 35 metros de largo y 26 metros de ancho impulsado por 537 metros cuadrados de paneles solares. El 4 de mayo de 2012 completó una circunnavegación de la Tierra de 60.023 kilómetros (37.297 millas) en Mónaco después de 585 días y visitó 28 países diferentes, sin utilizar ningún combustible fósil. Hasta ahora es el barco de energía solar más grande jamás construido. [38]
El primer ferry solar de la India, un barco de 75 pasajeros que funciona con energía solar, está en construcción. Se espera que esté terminado a mediados de 2016. [24]
Mayor naviera japonesa Nippon Yusen y Nippon Oil Corporation dichos paneles solares capaces de generar 40 kilovatios de electricidad serían colocados en la parte superior de un 60.000 toneladas de transporte de coches buque para ser utilizado por Toyota Motor Corporation . [39] [40] [41]
La compañía de yates de Mónaco Wally ha anunciado un "gigayacht" diseñado para multimillonarios que se debaten entre comprar una mansión y un superyate. [42] El Why 58 x 38 está diseñado para tener un rango de crucero autónomo de 12.000 millas a 12 nudos por medio de 900 m 2 de paneles solares que generan 150 kW para ayudar a los motores diesel-eléctricos y Skysails opcionales . [43]
Lista de barcos eléctricos de batería [ editar ]
| Año | Nombre | País | Energía de la batería MWh | Potencia de carga MW | Tipo de cargador | Notas / Refs |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2015 | MV Amperio | Noruega | 1 | 1.2 | Pantógrafo con tapón de gravedad | Ferry para automóviles / pasajeros [44] [45] |
| 2017 | Aditya | India | 0,05 | 0,03 | Manual | Ferry solar de 75 pasajeros [46] |
| 2017 | MF Tycho Brahe | Dinamarca / Suecia | 4.16 | 11 | Enchufe de robot | Ruta del ferry HH [47] [48] [49] |
| 2017 | MF Aurora | Dinamarca / Suecia | 4.16 | 11 | Enchufe de robot | Ruta del ferry HH [47] [48] [49] |
| 2017 | Elektra | Finlandia | 1 | Tapón de gravedad | Similar a Amperio [50] [51] | |
| 2017 | porcelana | 2.4 | Buque de carbón [52] | |||
| 2019 | E-ferry Ellen | Dinamarca | 4.2 | 4.4 | Enchufe automático | Ferry para automóviles / pasajeros [53] [54] |
| 2019 | Junlyu | porcelana | Turismo en el río Yangtze en Wuhan [55] [56] | |||
| 2020 | Curva de Gee | EE.UU | 0,27 | Ferry de 15 coches / 132 pasajeros [57] | ||
| 2020 | Gisas Power | pavo | 2.9 | Remolcador [58] | ||
| 2021 | Bastø Eléctrico | Noruega | 4.3 | 7.2 | Moss – Horten , 200 coches [59] |
- Galería de naves en batería
MV Amperio
MF Tycho Brahe
E-ferry Ellen
Ver también [ editar ]
- Batería (electricidad)
- Catalina 30
- Crucero
- Diésel-eléctrico
- Sistema de distribución de CC (propulsión de barcos)
- Motor fueraborda eléctrico
- Vehículo eléctrico
- Desafío solar frisón
- Barco propulsado por hidrógeno
- Propulsión eléctrica integrada
- Registro de Lloyd
- Hardware de código abierto
- Oceanvolt
- Energía renovable
- Salpicadura solar
- Barco de la carretilla
- Proyecto e5
Referencias [ editar ]
- ↑ a b El mapa del río Támesis del remero y del pescador desde su nacimiento hasta el Puente de Londres (1991. Old House Books, Devon ed.). James Reynolds & Son, Londres. 1893.
- ^ Revisión eléctrica . 201 (7). 12 de agosto de 1977. Falta o vacío
|title=( ayuda ) - ↑ Ilustrado con grabados en madera en Electrical Review , Vol.XI, No 255, 14 de octubre de 1882, págs. 296 y 297
- ^ "Baterías" . Mary Gordon Trust. Archivado desde el original el 6 de junio de 2014.
- ^ 'Barcos eléctricos en el Támesis 1889-1914' por Edward Hawthorne, 1995 Alan Sutton Publishing Ltd; ISBN 0-7509-1015-1 : muchas referencias al trabajo pionero de Moritz Immisch con barcos eléctricos en las páginas 14-29; páginas 30-40; páginas 149-150, 166-169 y algunas otras páginas
- ^ "Barco de río eléctrico Mary Gordon" . Archivado desde el original el 7 de junio de 2010 . Consultado el 31 de mayo de 2010 .
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Enlaces externos [ editar ]
- Diseño de barco eléctrico
- Barco de pasajeros eléctrico Diseñado para la ciudad de Burdeos (Francia)
- Asociación de barcos eléctricos (organización sin fines de lucro del Reino Unido)
- Asociación de botes eléctricos (organización sin fines de lucro de Australia)
- Asociación de botes eléctricos (organización sin fines de lucro de EE. UU.)
- Organización de Mares Eléctricos (organización sin fines de lucro de EE. UU.)
- Llegando a Zero Coalition
- Proyecto de fabricación de Barco Solar de 10 Pasajeros
