La digitalización ha transformado la industria marítima en un proceso que se ha visto impulsado por el impacto global de la pandemia de coronavirus, que ha llevado a las navieras a adaptarse a los requisitos de operaciones más remotas y a desarrollar aún más la gestión online. Los servicios en la nube, el análisis de datos y otros servicios digitales permitirán también desarrollar soluciones sostenibles para la descarbonización y reducir los gastos operativos utilizando Internet de las cosas (IoT) y aplicaciones habilitadas por inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático, impulsadas por unas comunicaciones más rápidas en el mar y una mejor conectividad de los buques.
Hacia la descarbonización por los datos
Las presiones políticas y sociales obligarán a la industria naviera a descarbonizarse en la próxima década. La Organización Marítima Internacional (OMI) quiere que las industrias marítimas sean neutras en carbono, lo que hace que las compañías navieras deban reducir drásticamente las emisiones, para lo que en primer lugar deberán reducir el consumo de combustibles fósiles.
Pero desarrollar combustibles alternativos y sostenibles es difícil y costoso, y es posible que las industrias marítimas no puedan adoptar estos nuevos combustibles hasta 2040, un plazo de tempo excesivo para los legisladores y las autoridades, que urgen a tomar medidas cuanto antes y presionan al sector del transporte marítimo para que reduzca las emisiones en unos pocos años.
La digitalización puede ser un elemento decisivo en la consecución de este objetivo al proporcionar análisis de datos para mostrar el impacto de las eficiencias operativas, monitorizar el consumo de combustible y reportar a las autoridades los recortes de emisiones. Las tecnologías inteligentes y los enfoques basados en datos pueden, por tanto, ayudar a reducir el consumo y la tecnología puede respaldar el cumplimiento normativo.
EL DATO
2040
Pero desarrollar combustibles alternativos y sostenibles es difícil y costoso, y es posible que las industrias marítimas no puedan adoptar estos nuevos combustibles hasta 2040, un plazo de tempo excesivo para los legisladores y las autoridades, que urgen a tomar medidas cuanto antes y presionan al sector del transporte marítimo para que reduzca las emisiones en unos pocos años.
Puertos y barcos inteligentes
La inversión en redes de telefonía móvil 5G en todo el mundo cambiará radicalmente las comunicaciones. En algunos países ya están disponibles y a medida que un mayor número de estas redes se pongan en servicio en áreas litorales y en puertos, tomarán el relevo de las comunicaciones 4G y de Evolución a Largo Plazo (LTE), ofreciendo más oportunidades en los puertos para comunicaciones rápidas entre activos, buques y, lo que es más importante, las personas que trabajan en puertos y terminales.
Las redes costeras de telefonía móvil pueden proporcionar comunicaciones más rápidas y de menor costo a los armadores, operadores, directivos y tripulaciones para la transferencia de datos operativos. Estas redes se pueden utilizar para cargar y descargar información, como actualizaciones de cartas de navegación electrónicas, pronósticos meteorológicos y datos de monitorización de condiciones. Las tripulaciones también pueden utilizar las aplicaciones de Internet y redes sociales mediante servicios 4G/LTE o 5G cuando estén disponibles.
El ancho de banda ampliado y la reducción de los costos de comunicación con 5G, permitirán la monitorización en tiempo real, las videoconferencias y el desarrollo de puertos inteligentes, lo que favorecerá la adopción de soluciones de llegada a puerto just-in-time y el envío inteligente de embarcaciones de servicio portuario, prácticos pilotos y remolcadores. La posición y maniobras de los barcos que entran y salen estarán disponibles de manera universal, reduciendo el riesgo de colisiones y mejorando la seguridad de la navegación.
La digitalización puede ser un elemento decisivo en la consecución de este objetivo al proporcionar análisis de datos para mostrar el impacto de las eficiencias operativas, monitorizar el consumo de combustible y reportar a las autoridades los recortes de emisiones
Inteligencia artificial para un mejor mantenimiento
La inteligencia artificial se está convirtiendo en una herramienta cada vez más útil en las operaciones de transporte marítimo para mejorar la seguridad de la navegación y permitir el mantenimiento predictivo. Cuando se vincula con el aprendizaje automático y los algoritmos adaptativos, la IA puede proporcionar información avanzada sobre el rendimiento y el estado de maquinaria, sistemas y buques.
Estas son tecnologías en evolución, con elementos de hardware y software que aprenden a imitar la capacidad humana para observar, comprender y tomar decisiones. Se espera que la IA desempeñe un papel importante en futuras operaciones marítimas, como sistemas autónomos para una navegación más segura en condiciones de baja visibilidad. Esta tecnología se puede utilizar para evitar colisiones, reducir el consumo de combustible y las emisiones y optimizar las rutas para llegar a puerto just-in time.
Los mayores impactos de la IA y el aprendizaje automático se encuentran en el mantenimiento de barcos y equipos. La revolución digital ha desbloqueado el gran potencial del mantenimiento predictivo y ha generado una variedad de soluciones digitales basadas en datos. El desafío para los operadores de buques es identificar las soluciones más adecuadas para un mantenimiento más inteligente de toda la flota y de los barcos.
La combinación de la IA con la experiencia humana y los algoritmos de aprendizaje automático permite un mantenimiento inteligente que puede predecir cuándo los problemas de la maquinaria provocarán fallos, para después recomendar el procedimiento de mantenimiento óptimo, antes de que estos problemas vuelvan a ocurrir.
“Yara Birkland”, el primer portacontenedores autónomo y eléctrico
El pasado 29 de abril fue botado, en Brevik (Noruega), el buque “Yara Birkeland”, el primer portacontenedores eléctrico y autopropulsado del mundo, con una capacidad de carga de 120 TEUs, con lo que evitará anualmente la emisión de unas 1.000 toneladas de CO2 y 40.000 viajes de camiones con motor diésel.
El “Yara Birkeland”, desarrollado por Yara, el mayor productor de fertilizantes del mundo, en colaboración con el Grupo Kongsberg y construido por Vard con el apoyo financiero de Enova, está ya en operación transportando fertilizante mineral entre Porsgrunn y Brevik. Se trata de un innovador ejemplo de transición ecológica llevado a la práctica, y podría marcar el inicio de una nueva generación de buques portacontenedores libres de emisiones.
Ahora comienza un periodo de pruebas de esta tecnología de autopropulsión de dos años de duración pada que finalmente pueda certificarse como un portacontenedores autónomo y totalmente eléctrico.
Amoníaco como combustible
Paralelamente a la construcción del “Yara Birkeland”, Yara ha iniciado el desarrollo del amoníaco verde como combustible sin emisiones para el transporte marítimo, a través de la recién creada sociedad Yara Clean Ammonia. “La energía renovable fue nuestro punto de partida en 1905 y ahora, el amoníaco puede devolvernos a nuestras raíces. Nuestra gran red de transporte marítimo y la infraestructura existente hacen que el amoníaco tenga el potencial de convertirse en el principal combustible para el transporte marítimo de larga distancia a nivel mundial”, afirma Magnus Krogh Ankarstrand, director general de Yara Clean Ammonia.
Como mayor productor de fertilizantes del mundo, Yara depende del amoníaco para fabricar fertilizantes y para ayudar a alimentar a una población en constante crecimiento. Al mismo tiempo, la producción actual de amoníaco representa el 2% del consumo mundial de energía fósil, lo que se corresponde con cerca del 1,2% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero del mundo.
“Como mayor productor mundial de amoníaco, Yara ha puesto en marcha un plan de alcance internacional, tanto para eliminar las emisiones actuales como para establecer la producción de amoníaco nuevo y limpio”, asegura Ankarstrand.
El portacontenedores “Yara Birkeland” cuenta en su interior con una batería de 7 MWh, que alimenta dos hélices eléctricas Azipull de 900 kW y dos propulsores de túnel de 700 kW. El resultado de ello es una velocidad máxima de 13 nudos.
Wärtsilä allana el camino hacia la descarbonización marítima
El grupo tecnológico Wärtsilä ha desarrollado su nuevo motor de cuatro tiempos de velocidad media Wärtsilä 25 que, basado en la exitosa plataforma de tecnología modular de Wärtsilä, está diseñado para acelerar los esfuerzos del sector marítimo para lograr operaciones descarbonizadas.
La modularidad del motor Wärtsilä 25 ofrece a los armadores y operadores la máxima flexibilidad, mientras que la eficiencia del motor y el ahorro de combustible reducen al mínimo las emisiones. El motor ya es capaz de funcionar con diésel, GNL o con gas o biocombustibles líquidos, neutros en carbono, y puede actualizarse fácilmente para funcionar con futuros combustibles libres de carbono a medida que estén disponibles. La flexibilidad de disponer de diferentes opciones de sincronización de válvulas es un factor clave para la futura optimización de combustibles y emisiones.
Transición sin esfuerzo
El Wärtsilä 25 está programado para ser el primer motor Wärtsilä que funcione con amoníaco como combustible. El desarrollo de la tecnología necesaria está actualmente en marcha con una estimación de la finalización del concepto tecnológico prevista para 2023, seguida del lanzamiento planificado del producto poco después. Según la compañía, este motor “marca el comienzo de una nueva era de motores de pequeño diámetro y velocidad media preparados para el futuro, y representa un paso importante para que la industria marítima cumpla sus objetivos de descarbonización”.
“Es un motor pequeño pero potente, y proporciona una transición sin esfuerzo a los futuros combustibles, lo que lo convierte desde hoy en una inversión a prueba de futuro, y los que más importante, el Wärtsilä 25 ofrece todas estas ventajas y mantiene el costo total de propiedad dentro de lo razonable”, dice Roger Holm, presidente de Marine Power y vicepresidente ejecutivo de Wärtsilä Corporation.
Cuando funciona con gas natural, el motor cumple con IMO Tier III, al igual que con diésel combinado con un sistema de reducción de emisiones Wärtsilä NOx Reducer (NOR). Además, permite el cumplimiento de manera económicamente viable de normativas como los protocolos CII y EEXI de IMO, que entrarán en vigor en 2023.