La fuerza de Magnus
Para que la industria marítima mundial sea más ecológica sin dejar de ser rentable, no hay muchas opciones posibles. Una es optimizar el casco y el motor para reducir la resistencia al avance y aumentar la eficiencia en el consumo de combustible. Otra, incorporar la energía eólica.
La empresa finlandesa Norsepower fabrica velas rotativas auxiliares de aspecto futurista que se montan sobre las cubiertas de los barcos para generar empuje cuando sopla el viento. Desde su fundación en 2012, esta empresa emergente especializada ha dado, con sus siete ingenieros, nuevos aires al mismo principio de viento, resistencia y sustentación que mantiene los aviones en el aire desde hace más de un siglo. En este proceso, ha ganado premios a la innovación y firmado contratos con algunas de las navieras más importantes del mundo.
“Hay fuertes presiones para lograr que el sector marítimo sea más ecológico mediante una reducción global de las emisiones de carbono”, explica Tuomas Riski, Director Ejecutivo de Norsepower Oy en Helsinki, Finlandia. Antiguo ejecutivo del sector informático, Riski creó la empresa con un grupo de expertos del sector marítimo, entre ellos Kai Levander, uno de los mejores arquitectos navales del mundo. “Creemos que nuestra tecnología de propulsión auxiliar híbrida puede facilitar esta transición”.
Nuestro objetivo prioritario es continuar con la comercialización rápida de esta tecnología.
Director Ejecutivo de Norsepower Oy en Helsinki, Finlandia.
Maersk Tankers, uno de los mayores operadores marítimos del mundo, se unió recientemente a Shell Shipping & Maritime y el Energy Technologies Institute británico para anunciar la instalación de prueba de dos velas rotativas –cada una de 30 metros de alto y 5 metros de ancho– en un petrolero de 110 000 tpm, con un ahorro previsto del consumo de combustible del 10%. Será la instalación más ambiciosa realizada por Norsepower hasta la fecha y las pruebas continuarán hasta 2019. Se trata de la tercera instalación de una empresa cuya cartera incluye un barco de transporte de vehículos (ro-ro) en el Mar del Norte y un ferry de pasajeros Viking en el Mar Báltico.
Norsepower
- Norsepower Oy Ltd es un proveedor de sistemas auxiliares de propulsión eólica de bajo mantenimiento, controlados por software y de datos contrastados.
- La empresa fue fundada en 2012.
- Tiene su sede en Helsinki, Finlandia.
- Norsepower consiguió más de 10 millones de dólares estadounidenses de financiación, lo que ha permitido el desarrollo y la comercialización de la vela rotativa de Norsepower.
norsepower.com
La solución de SKF a la vanguardia
Una vela rotativa de Norsepower gira a unas 200 r. p. m. Por consiguiente, en condiciones de viento favorables, la cubierta exterior de material compuesto gira con una velocidad periférica de unos 170 kilómetros por hora. En la parte superior de la columna, se utiliza una disposición de rodamientos de rodillos a rótula de SKF para transmitir las fuerzas de empuje al barco. En la parte inferior de la columna, se han instalado rodillos guía dotados de rodamientos de SKF. Por otra parte, se utilizan sellos y sistemas de lubricación de SKF en toda la instalación, que debe soportar el movimiento constante y las fuerzas de la naturaleza en entornos hostiles.
“Ocurre a menudo que una nueva empresa emergente se pone en contacto con nosotros, incluso varios años antes de tener un proyecto comercial. En este caso, no dudamos en poner a disposición nuestra experiencia en ingeniería”, explica Tommi Pitkaaho, gerente de cuentas clave en SKF Finlandia, que empezó a trabajar con Norsepower en 2013. “Con Norsepower, el ritmo de innovación ha sido muy rápido”.
“Supone un avance importante para nuestro sector”, afirma Riski, navegante apasionado. “En el caso de Maersk, se trata de un proyecto complejo. Sin embargo, con nuestra tecnología patentada avanzada, a la vez que sencilla y resistente, hemos demostrado que estamos a la altura”.
La solución de vela rotativa de Norsepower consiste en un cilindro giratorio de grandes dimensiones, hecho con un material compuesto de peso ligero, que se fija a la superestructura del barco como si fuera un mástil. En vez de desplegar una enorme vela de lona para atrapar el viento e impulsar el barco, el innovador sistema hace girar el cilindro perpendicular con la ayuda de motores eléctricos. Cuando hay viento, como suele suceder en las rutas marítimas comerciales internacionales, la aerodinámica de la diferencia de presión de aire alrededor del cilindro crea un empuje que posteriormente se traslada al barco.
Los principios físicos que rigen el sistema de vela rotativa de Norsepower parecen contrarios a la lógica, ya que no funciona como un molino de viento o como una vela convencional, que son empujados literalmente por el viento. Además, necesita electricidad para generar el movimiento giratorio creado por la contraposición de presiones altas y bajas del aire que produce el empuje.
La vela rotativa de Norsepower puede instalarse en la mayoría de los barcos, excepto en los portacontenedores, continúa Riski. En buques como los petroleros y graneleros, con espacio libre suficiente en la cubierta, se puede instalar una vela rotativa de Norsepower en cuestión de días.
El fenómeno natural que explota Norsepower se denomina “efecto Magnus” en honor al físico alemán Heinrich Gustav Magnus, que, en 1852, describió por primera vez en términos matemáticos la corriente de aire alrededor de un objeto que gira, como una pelota de tenis. La fuerza de sustentación del efecto Magnus, en lo que ahora se denomina un rotor Flettner, se utilizó como medio principal de propulsión en el Buckau, un barco de rotor que cruzó el Atlántico en 1926. El ingeniero finlandés Sigurd Savonius, que desarrolló en 1924 un rotor con un cilindro abierto al flujo de aire –el rotor Savonius–, también ayudó a poner las bases para esta tecnología.
Desafortunadamente, explica Riski, la popularización de los motores diésel de bajo costo frenó el desarrollo de la tecnología de rotores y su disponibilidad comercial es muy reciente. “Si trabajáramos en la industria automovilística, la solución ya estaría desarrollada”, dice. “Para que resulte atractiva a los armadores, debe ser económica y muy fácil de usar”.
En pocas palabras, la vela rotativa de Norsepower permite a los barcos activar el sistema con solo pulsar un botón y bajar la potencia de los motores principales; disminuye el consumo de combustible y las emisiones a la vez que brinda la potencia suficiente para mantener la velocidad y los días de viaje. Pero solo cuando sopla el viento.
La vela rotativa solo se utiliza como fuente auxiliar de propulsión para reducir el consumo de combustibles fósiles y las emisiones. El período de amortización a largo plazo previsto de la inversión en una instalación de este tipo es de unos cuatro años, explica Riski.
Este prestigioso proyecto impulsa la visibilidad de Norsepower, a la que también han contribuido los numerosos premios que ha recibido por su innovación tecnológica.
“Somos un equipo pequeño con una red global de proveedores”, dice Riski. “Nuestro objetivo prioritario es continuar con la comercialización rápida de esta tecnología”.
