¿Será el gas amoníaco un combustible para los barcos en el futuro?
El sector marítimo es una de las industrias más importantes a nivel mundial, y al mismo tiempo, una de las principales responsables de las emisiones de gases contaminantes, especialmente dióxido de carbono (CO2), dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOx). Frente a la creciente preocupación por el cambio climático y la sostenibilidad ambiental, la transición hacia fuentes de energía más limpias en el transporte marítimo se ha convertido en un tema de debate urgente. Entre las posibles alternativas, el gas amoníaco ha ganado atención en los últimos años como una opción viable para reemplazar los combustibles fósiles convencionales.
La situación actual de las emisiones del sector marítimo
El transporte marítimo representa aproximadamente el 3% de las emisiones globales de CO2. Esta cifra es considerable si se tiene en cuenta que los barcos son responsables del movimiento de aproximadamente el 90% del comercio mundial de bienes. La industria ha comenzado a enfrentar una presión cada vez mayor por parte de los organismos internacionales, como la Organización Marítima Internacional (OMI), que se ha fijado objetivos ambiciosos para reducir las emisiones de gases contaminantes. En 2018, la OMI adoptó una estrategia inicial para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 50% para 2050 en comparación con los niveles de 2008.
Sin embargo, el camino hacia la descarbonización del transporte marítimo no es sencillo, pues los barcos requieren de fuentes de energía con una alta densidad energética que les permita recorrer largas distancias sin comprometer su rendimiento. Por esta razón, las soluciones energéticas para la industria marítima deben cumplir con estrictos requisitos de eficiencia y seguridad.
El amoníaco como alternativa energética
El amoníaco (NH3) es un compuesto químico que, aunque tradicionalmente se ha utilizado en la industria agrícola como fertilizante, también ha sido propuesto en diversas investigaciones como un combustible potencial para la navegación. Este gas se destaca por varias características que lo hacen atractivo para la industria marítima:
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Bajas emisiones de CO2: El amoníaco, cuando se quema, no produce CO2 directamente. En lugar de eso, sus productos de combustión son principalmente agua y nitrógeno, lo que representa una ventaja significativa en términos de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, el proceso de producción de amoníaco, que generalmente se obtiene mediante el proceso de Haber-Bosch utilizando gas natural, aún puede generar emisiones de CO2 si no se emplean métodos más sostenibles como la captura de carbono.
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Almacenaje y manejo: Aunque el amoníaco es un gas a temperatura y presión ambiente, puede ser almacenado en forma líquida a baja temperatura o a presiones moderadas. Esta característica facilita su almacenamiento en los barcos, que ya están diseñados para manejar líquidos a bajas temperaturas, como los combustibles criogénicos. Su manejo en el sector marítimo sería viable siempre que se implementen las tecnologías adecuadas para garantizar la seguridad en su manipulación, dada su naturaleza tóxica.
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Potencial para la descarbonización: Si el amoníaco se produce utilizando fuentes de energía renovables, como la energía solar, eólica o hidrógeno verde, podría convertirse en una fuente completamente libre de carbono. Esta posibilidad lo posiciona como un candidato clave para la descarbonización del transporte marítimo, especialmente en un escenario donde los combustibles fósiles estén siendo gradualmente reemplazados por fuentes de energía más limpias.
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Infraestructura existente: En muchos países, el amoníaco ya es una sustancia que se maneja a gran escala debido a su uso en la industria química y agrícola. Esto significa que existen infraestructuras de transporte y almacenamiento que podrían adaptarse parcialmente para el uso de amoníaco como combustible, lo que reduciría los costos de adopción.
Desafíos y barreras para la adopción del amoníaco
A pesar de sus potenciales ventajas, el uso del amoníaco como combustible para barcos enfrenta varios desafíos técnicos, económicos y regulatorios:
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Toxicidad: El amoníaco es un gas altamente tóxico que puede causar daño severo a la salud en caso de exposición directa. Esto plantea un desafío significativo en términos de seguridad a bordo de los barcos y en los puertos, ya que las fugas de amoníaco pueden representar un riesgo tanto para los trabajadores como para el medio ambiente. Sería necesario desarrollar tecnologías avanzadas para la detección temprana de fugas y sistemas de contención más eficientes para evitar accidentes.
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Desarrollo de motores adecuados: Aunque varios motores de combustión interna han demostrado ser capaces de funcionar con amoníaco, estos deben ser adaptados para garantizar su eficiencia y fiabilidad. El amoníaco tiene propiedades de combustión diferentes a las de los combustibles tradicionales, lo que implica la necesidad de modificar el diseño de los motores, los sistemas de inyección y los materiales utilizados para resistir los efectos corrosivos del amoníaco.
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Costos de producción y disponibilidad: Actualmente, el amoníaco se produce principalmente a partir de gas natural, lo que genera emisiones de CO2. La producción de «amoníaco verde», es decir, aquella obtenida a partir de fuentes renovables, es un proceso costoso y todavía está en etapas de desarrollo. Aunque las tecnologías para producir amoníaco de manera sostenible están avanzando, su adopción a gran escala será un proceso gradual que podría aumentar los costos de este combustible en comparación con opciones más baratas como el gasóleo marino (MGO) o el gas natural licuado (GNL).
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Regulación y normativas internacionales: La transición a combustibles más limpios en el sector marítimo está fuertemente influenciada por las normativas internacionales. La OMI está trabajando en la creación de estándares para los combustibles alternativos, pero la introducción del amoníaco como combustible en la industria requerirá la actualización de las normativas de seguridad y operación. Además, algunos países y regiones podrían adoptar regulaciones más estrictas que podrían ralentizar su implementación.
Proyectos y avances en el uso del amoníaco como combustible marítimo
A pesar de los desafíos, varios proyectos y estudios están en marcha para evaluar la viabilidad del amoníaco como combustible para barcos. Por ejemplo, en 2021, el fabricante de motores Wärtsilä, en colaboración con la empresa de tecnología de combustibles marítimos y el fabricante de barcos, lanzó un proyecto piloto para desarrollar un motor marítimo que funcione con amoníaco. En este proyecto, los investigadores están trabajando para optimizar los motores de ciclo dual, que pueden utilizar tanto amoníaco como otros combustibles como el hidrógeno o el gas natural.
Además, algunas navieras y empresas están explorando el uso de amoníaco como parte de su estrategia para reducir las emisiones. Un ejemplo es el consorcio liderado por Mitsui O.S.K. Lines, que está trabajando en el diseño de un buque de carga de amoníaco impulsado por energía renovable y con motores que queman amoníaco.
Conclusiones
El gas amoníaco tiene el potencial de convertirse en un combustible clave para la industria marítima en el futuro, especialmente si se considera en el contexto de la descarbonización y la transición hacia fuentes de energía más sostenibles. Sin embargo, para que el amoníaco se convierta en una alternativa viable a gran escala, es necesario superar importantes barreras tecnológicas, económicas y regulatorias. El avance de la investigación en motores adaptados, el desarrollo de tecnologías de producción de amoníaco verde y la implementación de normativas de seguridad serán fundamentales para determinar si este gas puede desempeñar un papel crucial en la reducción de las emisiones del sector marítimo.
La transición hacia combustibles más limpios en el transporte marítimo será probablemente un proceso gradual que involucrará una combinación de soluciones energéticas, y el amoníaco podría ser una pieza fundamental de este rompecabezas en el camino hacia un futuro más sostenible para la navegación global.