El concepto de envío GREEN cell es un nuevo concepto para impulsar buques mercantes utilizando unidades de energía en contenedores y una cadena logística global para gestionar estos contenedores. Célula VERDE significa célula de la Red Global de Energía Eléctrica Renovable. El concepto surgió de un proceso de experimento mental en el que participaron ingenieros que trabajaban para el Grupo ABB y que tuvo lugar el 13 de marzo de 2009 en Oslo, Noruega. El concepto se presentó posteriormente en una revista de ABB y sigue en desarrollo como parte de un proceso de innovación abierta .
La propulsión de los buques mercantes es responsable de aproximadamente el 4% de las emisiones mundiales de dióxido de carbono. [1] La propia industria estimó su huella de carbono en un 3,3% en 2007. [2] La industria respondió oficialmente ya en 2003 pidiendo medidas para limitar o reducir las emisiones del transporte marítimo internacional. [3] Para imaginar soluciones a este desafío, un equipo de ingenieros y consultores asociados con ABB crearon un experimento mental que plantearía la pregunta: "¿Cómo se podría alimentar la flota comercial sin combustibles fósiles?" El equipo central estaba formado por tres ingenieros eléctricos: Jaakko Aho, Jukka Varis y Klaus Vänska, todos de Finlandia. Este grupo estableció un conjunto básico de principios de diseño en torno a la propulsión marina libre de fósiles y describió un sistema hipotético que más tarde se denominó concepto de envío GREEN Cell.
GREEN Cell es el núcleo del concepto de envío. Cada celda VERDE está concebida como una fuente de electricidad del tamaño de un contenedor, basada en energía química inherente ( batería ), además de energía solar y energía eólica . Cada celda proporciona electricidad a la red del barco. El potencial de potencia eléctrica de cada celda VERDE depende de la suma de la potencia de la batería, el tamaño del área del panel solar obtenida, la eficiencia del panel solar y la eficiencia del sistema de energía eólica.
Los diseños iniciales para una celda VERDE proponían que cada celda VERDE abriera dos puertas a lo largo, cubriendo así también los contenedores vecinos. El interior de las puertas y gran parte de la superficie expuesta del contenedor están montados con paneles solares. Así, un típico buque portacontenedores podría cubrir toda su superficie con paneles de energía solar. Una celda GREEN produce hasta 1000 pies cuadrados (93 m 2 ) de superficie de paneles solares. Esto equivale aproximadamente a 12 kW. Por lo tanto, 100 contenedores de este tipo podrían producir 1,2 MW. Cálculos alternativos muestran que un sistema de este tipo recuperaría 500 vatios por m 2 . Multiplicado por los aproximadamente 20.000 m 2 de superficie de un gran buque portacontenedores como el Emma Maersk se obtendrían 10 MW de energía solar. [4]
Un molino de viento extensible de eje vertical emerge de un lado del contenedor. Se prefiere un molino de viento de eje vertical ya que introduce menos resistencia al movimiento hacia adelante del barco y perturba menos la estabilidad del barco que los molinos de viento de eje horizontal.
La batería de la celda VERDE ocupa el resto del espacio del contenedor. Los diseñadores describen la batería potencial como una batería optimizada de iones de litio [5] o una batería de sodio y azufre. [6]
Al igual que un barco que transporta contenedores refrigerados, un barco equipado con GREEN Cell tendría una conexión eléctrica a varios contenedores. En este caso, en lugar de suministrar electricidad a las unidades refrigeradas, el barco obtendría energía de los contenedores. La nave GREEN Cell transporta hasta varios cientos de GREEN Cells, lo que añade peso a la nave y resta espacio de carga disponible. Por el contrario, el barco GREEN Cell prescinde de un motor diésel típico (que pesa aproximadamente 75 toneladas), un convertidor de frecuencia (que pesa aproximadamente 25 toneladas) y tanques de combustible de petróleo (hasta 3000 toneladas).
Una red de centrales eléctricas flotantes ubicadas a lo largo de las principales rutas comerciales recarga las Células VERDES de un barco o simplemente las apaga (como un puerto de contenedores tradicional). Estos crean electricidad a partir de fuentes verdes como generadores de energía de las olas, turbinas eólicas, una columna de densidad de agua impulsada por un volante, paneles solares y turbinas impulsadas por corriente.
Las terminales de contenedores transportan una gran cantidad de Células VERDES listas para usar. Estos cambian las Células VERDES en los barcos tal como un puerto de contenedores descarga y recarga un barco portacontenedores. Así, el sistema GREEN Cell sirve tanto al tráfico de la marina mercante de aguas profundas como al cabotaje costero.