El concepto de transporte marítimo GREEN cell es un nuevo concepto para propulsar buques mercantes mediante unidades de energía en contenedores y una cadena logística global para gestionar estos contenedores. GREEN cell significa célula de red de energía eléctrica renovable global. El concepto es el resultado de un proceso de experimentación 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 globales 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 puso en marcha 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 ellos de Finlandia. Este grupo estableció un conjunto básico de principios de diseño en torno a la propulsión marina sin combustibles fósiles y describió un sistema hipotético que más tarde se denominó el concepto de transporte marítimo GREEN Cell.
La célula GREEN es el núcleo del concepto de transporte marítimo. Cada célula GREEN está concebida como una fuente de electricidad del tamaño de un contenedor, basada en energía química inherente ( batería ), además de energía solar y eólica . Cada célula proporciona electricidad a la red del barco. El potencial de energía eléctrica de cada célula GREEN depende de la suma de la energía de la batería, el tamaño de la superficie del panel solar obtenida, la eficiencia del panel solar y la eficiencia del sistema de energía eólica.
Los diseños iniciales de una célula GREEN proponían que cada célula GREEN 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. De este modo, un buque portacontenedores típico podría cubrir toda su superficie con paneles de energía solar. Una célula GREEN produce hasta 1.000 pies cuadrados (93 m 2 ) de superficie de paneles solares. Esto equivale aproximadamente a 12 kW. Por lo tanto, 100 de estos contenedores 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, obtendría 10 MW de energía solar. [4]
De un lado del contenedor emerge un molino de viento extensible de eje vertical. Se prefiere un molino de viento de eje vertical porque introduce menos resistencia al movimiento hacia adelante del barco y altera menos la estabilidad del barco que los molinos de viento de eje horizontal.
La batería de la celda GREEN ocupa el resto del espacio del contenedor. Los diseñadores describen la batería potencial como una batería de iones de litio optimizada [5] o una batería de sodio y azufre [6] .
Al igual que un barco que transporta contenedores refrigerados, un barco equipado con GREEN Cells tendría una conexión eléctrica a varios contenedores. En este caso, en lugar de suministrar electricidad a las unidades refrigeradas, el barco tomaría energía de los contenedores. El barco equipado con GREEN Cells lleva hasta varios cientos de GREEN Cells, lo que añade peso al barco y resta espacio de carga disponible. Por el contrario, el barco equipado con GREEN Cells 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 recargan las células VERDES de un barco o simplemente las reemplazan (como un puerto de contenedores tradicional). Estas centrales generan 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 de inercia, paneles solares y turbinas impulsadas por corriente.
Las terminales de contenedores cuentan con un gran suministro de células GREEN listas para usar. Estas células reemplazan las células GREEN de los barcos de la misma manera que un puerto de contenedores descarga y recarga un buque portacontenedores. De esta manera, el sistema de células GREEN da servicio tanto al tráfico marítimo mercante de alta mar como al cabotaje costero.