Ingenieros españoles han ideado el primer barco de hidrógeno que 'levita' sobre el agua

Todo surgió como un reto: querían ser los primeros españoles en participar en el prestigioso Monaco Energy Boat Challenge, un evento organizado anualmente en julio por el Yacht Club de Mónaco para impulsar innovaciones que permitan a los barcos alcanzar el difícil objetivo de funcionar con energía limpia. En apenas dos años, la idea se ha transformado en un ambicioso proyecto que ya involucra a 18 profesores y 36 alumnos de cinco escuelas de ingeniería diferentes de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y que acaba de presentar una embarcación pionera en España: funciona con hidrógeno y, literalmente, vuela.

El proyecto, denominado Green Foiling Spain, fue uno de los protagonistas del 63º Congreso Internacional de Ingeniería Naval e Industria Marítima, celebrado hace unos días en Madrid por la Asociación de Ingenieros Navales y Oceánicos de España (AINE). "No se ha hecho nada igual, al menos, en España", afirma Juan Antonio Pérez Socorro, director del equipo, en declaraciones a El Confidencial. Es el primer barco que combina una propulsión 100% eléctrica a partir de pila de combustible de hidrógeno y un sistema de hidrofoils —término inglés que se traduce como hidroala—. De hecho, "son unas alas que, colocadas bajo el barco, nos permiten levantarlo sobre el agua", explica.

Aunque esa idea tiene una larga historia, apenas se utiliza en las embarcaciones comerciales. Sin embargo, los responsables de esta iniciativa creen que tiene un enorme potencial. Junto con el hidrógeno, ofrece la posibilidad de incorporar un sistema de propulsión "limpio y muy eficiente" a ciertos tipos de barco. En realidad, "es el mismo concepto que el ala de un avión, que genera una sustentación en el aire". En este caso, la ventaja es que el agua tiene una densidad mucho mayor que el aire y, así, con una superficie muy pequeña, "conseguimos levantar mucho peso".

El barco que han diseñado es de tipo trimarán, es decir, que tiene un casco principal y dos laterales, más pequeños. El primero genera el 90% de la sustentación, es esbelto y alargado; mientras que los otros dos aportan estabilidad. En la actualidad la embarcación que se va a destinar a la competición se está construyendo en el INTA-CEHIPAR (Instituto Nacional de Tecnología Aeroespacial-Canal de Experiencia Hidrodinámicas de El Pardo). Tendrá nueve metros de eslora, con capacidad para tres tripulantes y un peso total de unos 700 kilos. Su velocidad de crucero será de 22 nudos (11 metros por segundo o 35 kilómetros por hora), con una velocidad máxima de 35 nudos (50 kilómetros por hora).

La embarcación tendrá una autonomía de 240 kilómetros gracias a su sistema de propulsión, lo que les permitirá competir en Mónaco sin necesidad de repostar. “La pila de combustible de hidrógeno es similar a cualquier batería, consume hidrógeno y lo transforma en electricidad. El sistema va conectado a un motor eléctrico y todo se transmite a una hélice”, explica Pérez Socorro. Sin embargo, el diseño es la clave para lograr un buen rendimiento. “Gran parte del desarrollo es directamente equiparable al de una aeronave”, asegura.

Por eso, no es de extrañar que, en el proyecto, aparte de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Navales de la UPM, se integren otras cuatro: Ingeniería Aeronáutica y del Espacio, Industriales, Telecomunicación y Caminos, Canales y Puertos. Por si fuera poco, Green Foiling Spain cuenta con asesores de lujo, como Marcos Rupérez, responsable del primer coche eléctrico cero emisiones que participó en el rally Dakar; o el ingeniero naval Manuel Ruiz de Elvira, cuyos diseños han resultado vencedores de la Copa América de Regatas en cuatro ocasiones.

Mientras se construye el barco principal, los responsables del proyecto ya tienen lista una embarcación más pequeña (3,20 metros de eslora y 70 kilos) para realizar pruebas. Dentro de unos días la echarán al agua. En este caso, dadas las dimensiones, carece de tripulación. Es un sistema de control remoto que alcanza 15 nudos de velocidad máxima, unos 25 kilómetros por hora. La idea es realizar ensayos en pantanos o en el propio INTA-CEHIPAR. “Queremos avanzar en la integración de sensores y afinar el control de vuelo”, explica el director. A nivel de construcción es muy versátil, porque nos permite probar nuevas piezas que fabricamos mediante impresión 3D”, añade.

A través de un sistema de comunicación 5G, estas embarcaciones serán monitorizadas a distancia en tiempo real para detectar cualquier tipo de problema antes de que ocurra. "Embutimos fibra óptica en los laminados para tener un gemelo digital y medir cómo se está comportando el barco y las tensiones que sufre", explica. Todo esto aportará datos muy valiosos sobre su comportamiento en mar abierto, con un seguimiento en directo mientras la embarcación está en el agua, algo que servirá tanto para la embarcación pequeña como para la grande.

Dentro del Monaco Energy Boat Challenge, este proyecto español competirá en una categoría denominada Sea Lab reservada para prototipos complejos, en la que solo tendrá otros cuatro rivales internacionales. "Todos buscamos volar y nos apoyamos en la propulsión por hidrógeno, pero la tecnología que usamos es muy distinta, así como el concepto de embarcación", comenta. En ese sentido, no tiene ninguna duda al apostar por la originalidad de su proyecto: "La nuestra es distinta", asegura. Es el único diseño que incluye flaps en las alas —como en un avión, estos elementos modifican su anatomía para mejorar el control—. Así, "somos más eficientes en la navegación", asegura. También serán el único equipo que coloque a los tripulantes en fila, uno tras otro, lo que convierte su barco en el más largo y estrecho. "El resto de las embarcaciones son mucho más parecidas a las lanchas convencionales que podemos ver en un puerto deportivo", comenta.

No obstante, "esto no es la Fórmula 1, todos los participantes estamos juntos, hay un intercambio de conocimientos y muy buena relación"; además de una colaboración estrecha con las empresas que siguen de cerca estos avances. "Es una competición que busca incentivar a los alumnos para desarrollar tecnologías limpias y motivar el cambio que está llevando a cabo la industria, para llegar a ser sostenible", explica. En ese sentido, las compañías del sector y las universidades internacionales participantes se retroalimentan.

Sin embargo, más allá de este diseño concreto que se presenta a la competición, Green Foiling Spain pretende ser un proyecto a largo plazo que puede aportar elementos innovadores al mundo de la ingeniería naval en general. De hecho, "somos una plataforma de pruebas para el sector" y alguna de las innovaciones ya se están integrando en diseños comerciales de otro tipo de embarcaciones. Desde el punto de vista académico sucede lo mismo: dos tesis doctorales y una decena de trabajos fin de grado y fin de máster (TFG y TFM) están vinculados al proyecto, así como varios grupos de investigación.

La idea es que vayan surgiendo más versiones de la embarcación y que, en torno a esta misma idea, se vayan canalizando innovaciones y proyectos. "La industria se está dando cuenta de todo el potencial que tenemos y este año vamos a ir a Navalia, la feria más grande del sector, y a presentar el proyecto en otros congresos internacionales", comenta. También el público general podrá observar, al menos, con el modelo de reducidas dimensiones en una exhibición que tendrá lugar en octubre en el Estanque del Retiro, en el centro de Madrid. Podría ser una anécdota, pero es algo más que eso: "Será la primera vez en los últimos 50 años que una escuela de ingenieros presente un diseño allí", asegura.

Según Diego Fernández Casado, presidente de la AINE, esta innovación es un buen ejemplo de la buena salud de la que goza la ingeniería naval española. "Como industria de construcción naval, somos líderes en buques muy especializados y tecnificados", explica. Por ejemplo, España es uno de los principales exportadores del mundo de buques oceanográficos, dedicados a la investigación y especialmente sofisticados por sus componentes tecnológicos. Además, "somos líderes en la construcción de atuneros, que también llevan mucha tecnología", destaca. Asimismo, "somos el país con más patentes relacionadas con la energía eólica marina flotante". Sin embargo, el sobre el sector se enfrenta al reto de la transformación digital y la transición energética, lo que requiere proyectos innovadores, y a un desafío aún más importante: la alarmante falta de ingenieros.