La única gran eléctrica española que solo genera energía con fuentes renovables ha invertido más de tres años de trabajo en I+D+i para alumbrar "el primer y único barco de competición alimentado únicamente por energías naturales y no contaminantes", una nave con la que ha decidido participar en la regata extrema Vendée Globe, "sin duda, el escenario más exigente para poner a prueba al Acciona 100% EcoPowered". El barco (600 metros cuadrados de velamen) es el único participante español en esta prueba, que es conocida como el Everest de la vela por su extrema dureza. En la regata, que ha de recorrer 28.000 millas en tres meses, participan veinte embarcaciones clase Open 60 (open, porque no hay diseño cerrado al que deba ceñirse el armador; y 60, porque sí hay longitud máxima: 18,29 metros, o sea, 60 pies). Diseñadas principalmente para la competición en solitario y en pareja, son naves ligeras, con grandes planes de vela y armazones habitualmente de carbón-fibra, para ser ligeros y resistentes a la vez. (Véase infografía animada del barco en 360º).
Cien por cien
Pero la singularidad del Imoca Acciona 100% EcoPowered radica en las fuentes de energía que emplea, todas, limpias. A saber: miniaerogeneradores, placas solares fotovoltaicas, pila de hidrógeno y generadores hidrodinámicos. Fuentes todas que alimentan a un motor eléctrico que sustituye a un motor diésel de cuarenta caballos y que convierten a esta nave española en la única 100% renovable de esta regata multinacional. El motor instalado en el Imoca es un motor de imanes permanentes de 20 kW (27 CV) de potencia máxima, con un peso de aproximadamente 20 kilogramos. Según Marcos Rupérez Cerqueda, uno de los miembros del equipo de Acciona, el Imoca 100% EcoPowered "utiliza como energía primaria la electricidad que proviene bien de las baterías de litio, o bien de la pila de combustible, energía que previamente ha sido producida por los paneles solares; cuando el motor opera con la pila (hidrógeno obtenido a partir de fuentes de energía renovables), el único residuo es agua".
Sello Imoca
La motorización del Imoca Acciona 100% EcoPowered, junto con el sistema energético de baterías y pila de combustible, ha obtenido el sello Imoca, que certifica que el barco puede estirar del muelle (tracción de 280 decaNewton) durante quince minutos con una fuerza de 285 kilogramos lineales y que puede mantener una velocidad de cinco nudos durante cinco horas: "el Acciona 100% EcoPowered fue el primer velero Imoca en lograr la certificación con una tracción eléctrica renovable". Según Rupérez Cerqueda, el mantenimiento de un motor eléctrico es "muy inferior" al que exige un motor diésel, ya que el eléctrico no tiene fluidos en su interior, por lo que su fiabilidad es asimismo "mucho mayor". Las baterías constituyen otra de las claves de la embarcación. El sistema de baterías (seis baterías por 160 amperios, tres bloques de 48 voltios, 24Vx2) recibe todas las energías generadas por las instalaciones renovables. Las baterías distribuyen esa energía hacia el resto de sistemas para que el barco funcione.
Cuatro días sin viento ni sol
Además, el barco dispone de un kilogramo de hidrógeno almacenado a 300 bares de presión. Para su uso en la pila de combustible, dicho hidrógeno es canalizado reduciendo para ello su presión a menos de un bar. Pues bien, una vez la pila está alimentada con hidrógeno, esta transforma la energía química del gas en energía eléctrica, con eficiencias cercanas al 50% (un generador habitual de combustión de gasolina tiene eficiencias inferiores al 25% porque realiza muchas transformaciones de energía –transformaciones intermedias– que en la pila no se dan; en ella la transformación -reacción electroquímica- es directa, según Rupérez). Las funciones de la pila de combustible a bordo son dos: en momentos de necesidad de tracción, la pila aporta dos horas extras de navegación a motor eléctrico con solo la mitad del peso de las baterías equivalentes; en el caso de se produzca agotamiento de las baterías de litio, la pila de combustible le aportaría cuatro días extras de energía en modo de emergencia.
A babor, a estribor y en la popa
Otro de los miembros del equipo Acciona, Albert Torres, explica la instalación solar fotovoltaica (FV): las células FV del Imoca Acciona "tienen un rendimiento del 21%, es decir, que, si ponemos un metro cuadrado de células orientadas perpendicularmente al sol y el sol nos regala con un kilovatio por metro cuadrado, resulta que en ese momento estamos produciendo 210 vatios". Como el barco tiene placas dispuestas por todo el perimetral (babor, estribor y popa), es imposible que esté todo el conjunto a la vez orientado perpendicularmente al sol. Así, si en un lado del barco se observa que las placas FV están bien orientadas al sol, las del lado contrario estarían en la sombra, y otras, parcialmente tapadas por elementos como la botavara, velas, etc. "Nuestros estudios –continúa Torres– indican que tan solo un 45% puede estar simultáneamente en un ángulo cuasi optimo respecto al sol; así, aunque el rendimiento de una celda FV aislada llegue al 21%, el rendimiento del conjunto de placas llega, como mucho, al 9,5%".
Eólica e hidrodinámica
Todo ello, traducido a vatios suma 1.150 vatios, ó 21 amperios, según Torres: "en zonas marítimas soleadas esperamos ingresar por este concepto, unos nueve kilovatios día; si consumimos a una ritmo de 300 vatios hora (que son todos los equipos en marcha), al día son unos 7,2 kilovatios, por lo que el balance es positivo y se recargan las baterías; en un supuesto teórico, partiendo de unas baterías descargadas, con este balance, llegarían a estar totalmente cargadas en un plazo de trece días". Los miniaerogeneradores, que generan cuatrocientos vatios con 25 nudos de viento, también alimentan las baterías. Como los generadores hidrodinámicos, que pasan por ser, según Acciona, "una de las fuentes de energía más importantes de este barco: al meterse en el agua, las palas se gradúan solas buscando el ángulo de ataque perfecto para generar energía; para su óptima utilización, se usan a partir de los once nudos y pueden llegar hasta ocho amperios a cincuenta voltios". La nave ocupa a estas horas la novena posición.
