Toyota es uno de los pocos fabricantes, con Hyundai y Honda, que sigue desarrollando tecnología de pila de combustible para automóviles, a pesar de que no parece tener salida. La mayoría de fabricantes consideran sin embargo que la tecnología de la pila de combustible de hidrógeno tiene más sentido en vehículos industriales, desde furgonetas a camiones. También tiene aplicaciones, aún tímidas, en la navegación, como los barcos cámara de la America’s Cup que se celebró en Barcelona. Pero sin duda, la aplicación más inesperada es la de los submarinos, como los de la clase S-80 Plus de la Armada española.
Con biocarburante y una pila de combustible inventada en Argentina, así funcionan los nuevos submarinos S-80 Plus de la Armada, un tipo de navío que rivaliza con los submarinos nucleares de las grandes potencias.
Bioetanol para fabricar su propio hidrógeno
La tradición naval de España es indiscutible, así como la del arma submarina. Isaac Peral fue el inventor del primer submarino torpedero a propulsión 100% eléctrica. Y como nadie es profeta en su tierra, a pesar de las pruebas de navegación y combate realizadas con éxito en 1889 y 1890, no convencieron a España.
Pero sí dieron lugar una década después al primer submarino militar de propulsión eléctrica con generador embarcado inventado por el irlandés John Philip Holland para la Armada de los Estados Unidos. El S-80 se inscribe en esa tradición.
Los submarinos de la clase S-80 Plus tienen por base el Scorpène, un submarino desarrollado en los años 90 por Navantia y la francesa DCNS, hoy Naval Group. En 2009, los dos astilleros estatales decidieron ir cada uno por su lado, lo que dejó vía libre a Navantia para seguir desarrollando su propio submarino, el S-80 Plus, que había comenzado a finales de los años 90.
¿Qué tiene de especial este buque? “Ningún otro país ni ningún otro submarino dispone de este sistema de producir hidrógeno a bordo”, explica el Capitán de Corbeta Manuel Corral Iranzo. Dispone de un sistema de propulsión único que le permite estar sumergido hasta 28 días sin recurrir a la propulsión nuclear. Al no poder utilizar un sistema de propulsión nuclear por cuestiones de costes, sobre todo si se tiene que desarrollar sin ayuda, la idea fue utilizar un sistema AIP, es decir, una pila de combustible de hidrógeno.
La AIP, por sus iniciales en inglés, o Propulsión Independiente de Aire engloba las tecnologías que permiten a un submarino operar sin la necesidad de emerger a la superficie o tener que usar el sistema snorkel para acceder al oxígeno de la atmósfera.
Los sistemas de propulsión diésel y eléctricos convencionales obligan cada 3 o 4 días al submarino a usar el snorkel o emerger completamente exponiéndose así a ser detectado. En cambio, con la propulsión AIP éste puede permanecer sumergido hasta tres semanas.
Los sistemas AIP no son nuevos. Por ejemplo, existen sistemas que almacenan a bordo el hidrógeno necesario, con todos los riesgos que eso representa en un submarino. Por otra parte, los submarinos de fabricación alemana utilizan el reformado de etanol, muy tóxico y de almacenamiento delicado.
En el caso del AIP-BEST (Bio-Ethanol Stealth Technology) español, el hidrógeno que alimenta la pila de combustible se produce a bordo mediante un proceso químico de reformado de bioetanol, un combustible renovable derivado de materias primas vegetales. El uso del bioetanol permite evitar los problemas de seguridad asociados al almacenamiento de hidrógeno a bordo de un submarino.
La idea del reformado de etanol para la obtención del hidrogeno se remonta a 1991, "en el Laboratorio de Procesos Catalíticos de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires (UBA), cuando el entonces investigador del CONICET, Miguel Laborde, desarrolló un método para obtener hidrógeno a partir de etanol. En 2005, Abengoa compró la tecnología a través de un convenio con Conicet para utilizar el hidrógeno obtenido de etanol en una celda de combustible", recuerdan desde El Snorkel.
Por otra parte, los gases residuales, principalmente CO2 y agua, que se expulsan en forma de agua carbonatada y diluidos en agua de mar sin incrementar así la firma acústica y térmica del buque.
El sistema AIP-BEST sitúa a España entre las pocas naciones con sumergibles de guerra no nucleares de altas prestaciones y con la capacidad de exportar la tecnología.
Imágenes | Navantia
