Barco eléctrico

En 2012, PlanetSolar se convirtió en el primer vehículo solar eléctrico para circunnavegar el globo.

Solifleur, Suiza, 1995

Basilisk 3

Un barco eléctrico es una embarcación impulsada por motores eléctricos, que funcionan con paquetes de baterías a bordo, paneles solares o generadores.

Si bien una gran mayoría de las embarcaciones de agua funcionan con motores diésel, y los motores de gasolina y de vela también son populares, los barcos que funcionan con electricidad se han utilizado durante más de 120 años. Los barcos eléctricos fueron muy populares desde la década de 1880 hasta la década de 1920, cuando el motor de combustión interna se hizo dominante. Desde la crisis energética de la década de 1970, el interés en esta fuente de energía marina silenciosa y potencialmente renovable ha ido en aumento, especialmente a medida que se dispone de células solares más eficientes, lo que hace posible por primera vez lanchas a motor con un rango de crucero teóricamente infinito como los veleros. El primer barco solar práctico probablemente se construyó en 1975 en Inglaterra. El primer velero eléctrico en completar una vuelta al mundo (incluido un tránsito por el Canal de Panamá) utilizando solo tecnologías ecológicas es EcoSailingProject.

Historia

Temprana

Moritz von Jacobi, inventor de un barco eléctrico temprano

El inventor alemán Moritz von Jacobi desarrolló uno de los primeros barcos eléctricos en 1839 en San Petersburgo, Rusia. Era un bote de 24 pies (7,3 m) que transportaba a 14 pasajeros a 3 millas por hora (4,8 km/h). Se demostró con éxito al emperador Nicolás I de Rusia en el río Neva.

Edad de Oro

Barcoa de Gustave Trouvé en 1881

Se necesitaron más de 30 años de desarrollo de baterías y motores antes de que el barco eléctrico se convirtiera en una propuesta práctica. Este método de propulsión disfrutó de una edad de oro entre 1880 y 1920, cuando los motores fuera de borda de gasolina se convirtieron en el método dominante. Gustave Trouvé, un ingeniero eléctrico francés, patentó un pequeño motor eléctrico en 1880. Inicialmente sugirió que el motor podría accionar un conjunto de ruedas de paletas para propulsar barcos en el agua, y luego abogó por el uso de una hélice.

Motor eléctrico diseñado por Immisch & Co., que estableció la primera flota de lanzamientos eléctricos en Londres

Un emigrado austriaco a Gran Bretaña, Anthony Reckenzaun, jugó un papel decisivo en el desarrollo de los primeros barcos eléctricos prácticos. Mientras trabajaba como ingeniero para la empresa de almacenamiento de energía eléctrica, realizó muchos trabajos originales y pioneros en diversas formas de tracción eléctrica. En 1882 diseñó la primera lancha eléctrica importante impulsada por baterías de almacenamiento y llamó al barco Electricidad. El barco tenía un casco de acero y tenía más de siete metros de largo. Las baterías y el equipo eléctrico quedaron ocultos a la vista debajo de la zona de asientos, aumentando el espacio disponible para el alojamiento de los pasajeros. Los barcos se utilizaron para excursiones de ocio arriba y abajo del río Támesis y proporcionaron un viaje muy tranquilo, limpio y tranquilo. El barco podría funcionar durante seis horas y operar a una velocidad promedio de 8 millas por hora.

Moritz Immisch estableció su empresa en 1882 en sociedad con William Keppel, séptimo conde de Albemarle, especializándose en la aplicación de motores eléctricos al transporte. La empresa contrató a Magnus Volk como gerente en el desarrollo de su departamento de lanzamiento eléctrico. Tras 12 meses de trabajo experimental iniciado en 1888 con un esquife randan, la firma encargó la construcción de unos cascos a los que equipó con aparatos eléctricos. La primera flota de lanchas eléctricas de alquiler del mundo, con una cadena de estaciones de carga eléctrica, se estableció a lo largo del río Támesis en la década de 1880. Un mapa de placer del Támesis de 1893 muestra ocho "estaciones de carga para lanchas eléctricas" entre Kew (Strand-on-the-Green) y Reading (Caversham). La empresa construyó su sede en la isla llamada Platt's Eyot.

Desde 1889 hasta justo antes de la Primera Guerra Mundial, la temporada de navegación y las regatas vieron a los silenciosos barcos eléctricos navegar río arriba y río abajo.

Lanzamiento eléctrico temprano en el río Támesis, construido por William Sargeant

Las lanchas eléctricas de la compañía fueron ampliamente utilizadas por los ricos como medio de transporte a lo largo del río. Los grandes barcos se construían con teca o caoba y se amueblaban lujosamente, con vidrieras, cortinas de seda y cojines de terciopelo. La compañía de Immisch le encargó a William Sargeant que construyera el Mary Gordon en 1898 para el Ayuntamiento de Leeds para su uso en el lago Roundhay Park; el barco aún sobrevive y actualmente se está restaurando. Esta lujosa embarcación de recreo de 70 pies de eslora podría transportar cómodamente hasta 75 pasajeros. Los lanzamientos se exportaron a otros lugares: se usaron en el Distrito de los Lagos y en todo el mundo.

En la Feria Mundial de Chicago de 1893, 55 lanchas desarrolladas a partir del trabajo de Anthony Reckenzaun transportaron a más de un millón de pasajeros. Los barcos eléctricos tuvieron un período inicial de popularidad entre 1890 y 1920, antes de que la aparición del motor de combustión interna los dejara fuera de la mayoría de las aplicaciones.

La mayoría de los barcos eléctricos de esta era eran pequeños barcos de pasajeros en aguas sin mareas en un momento en que la única alternativa de energía era el vapor.

Rechazar

Con la llegada del motor fuera de borda a gasolina, el uso de energía eléctrica en los barcos disminuyó a partir de la década de 1920. Sin embargo, en algunas situaciones, el uso de barcos eléctricos ha persistido desde principios del siglo XX hasta la actualidad. Uno de ellos está en el lago Königssee, cerca de Berchtesgaden, en el sureste de Alemania. Aquí, el lago se considera tan ambientalmente sensible que los barcos de vapor y de motor han estado prohibidos desde 1909. En cambio, la compañía Bayerische Seenschifffahrt y sus predecesores han operado una flota de lanchas eléctricas para brindar un servicio público de pasajeros en el lago.

Los primeros submarinos de propulsión eléctrica se construyeron en la década de 1890, como el submarino español Peral, botado en 1888. Desde entonces, la energía eléctrica se ha utilizado casi exclusivamente para la alimentación de submarinos bajo el agua (tradicionalmente mediante baterías), aunque el diésel se se utilizó para impulsar directamente la hélice mientras estaba en la superficie hasta el desarrollo de la transmisión diesel-eléctrica por parte de la Marina de los EE. UU. En 1928, en la que la hélice siempre funcionaba con un motor eléctrico, la energía provenía de las baterías mientras estaba sumergida o del generador diesel mientras estaba en la superficie.

El uso de propulsión combinada de combustible y electricidad (diésel-eléctrico o gas combinado, o CODLOG) se ha extendido gradualmente a lo largo de los años hasta el punto de que algunos transatlánticos modernos como el Queen Mary 2 utilizan únicamente motores eléctricos para la propia propulsión, accionados por motores diésel y turbinas de gas. Las ventajas incluyen poder hacer funcionar los motores de combustible a una velocidad óptima en todo momento y poder montar el motor eléctrico en una cápsula que se puede girar 360° para aumentar la maniobrabilidad. Tenga en cuenta que en realidad no se trata de un barco eléctrico, sino de una variante de propulsión diésel-eléctrica o turbina-eléctrica, similar a la propulsión diésel o eléctrica utilizada en los submarinos desde la Primera Guerra Mundial.

Renacimiento

Un lanzamiento de pasajeros eléctrico en el lago Königssee en Alemania

El uso exclusivo de la electricidad para propulsar embarcaciones se estancó aparte de su uso fuera de borda como motores de arrastre hasta que Duffy Electric Boat Company de California comenzó a producir en masa pequeñas embarcaciones eléctricas en 1968. No fue hasta 1982 que se formó la Electric Boat Association y comenzaron a surgir barcos con energía solar. Para reducir la fricción y aumentar el alcance, algunos barcos usan hidroalas.

Componentes

Los componentes principales del sistema de propulsión de cualquier embarcación de propulsión eléctrica son similares en todos los casos, y similares a las opciones disponibles para cualquier vehículo eléctrico.

Cargador

La energía eléctrica debe obtenerse para el banco de baterías de alguna fuente como el sol.

• Un cargador de red permite que el barco sea cargado desde la costa de la energía cuando esté disponible. Las centrales eléctricas basadas en los zapatos están sujetas a controles ambientales mucho más estrictos que el diesel marino promedio o el motor fuerabordador. Al comprar electricidad verde es posible operar barcos eléctricos utilizando energía sostenible o renovable. Para los buques grandes, es posible que sea necesario una batería en tierra para proporcionar energía a corto plazo de lo que la red puede suministrar.
  

  2.5 MW Cargador de robot de acoplamiento automático para el Ferry Herjólfur en Islandia.
• Los paneles solares se pueden construir en el barco en áreas razonables en la cubierta, techo de cabina o como toldos. Algunos paneles solares, o arrays fotovoltaicos, pueden ser lo suficientemente flexibles para adaptarse a superficies ligeramente curvadas y pueden ordenarse en formas y tamaños inusuales. Sin embargo, los tipos monocristalinos más pesados y rígidos son más eficientes en términos de producción de energía por metro cuadrado. La eficiencia de los paneles solares disminuye rápidamente cuando no se apuntan directamente al sol, por lo que alguna forma de inclinar los arrays mientras se está en marcha es muy ventajosa.
• Los generadores de remolque son comunes en los yates de crucero de larga distancia y pueden generar mucha energía cuando viajan bajo la vela. Si un barco eléctrico también tiene velas, y se utilizará en aguas profundas (por debajo de unos 15 m o 50 pies), entonces un generador de remolque puede ayudar a acumular carga de batería mientras navega (no hay punto en seguir un generador mientras está bajo propulsión eléctrica, ya que el arrastre extra del generador desperdiciaría más electricidad de lo que genera). Algunos sistemas eléctricos utilizan la hélice de tracción gratuita para generar carga a través del motor de accionamiento cuando navega, pero este sistema, incluyendo el diseño de la hélice y cualquier engranaje, no puede ser optimizado para ambas funciones. Puede estar mejor bloqueado o emplumado mientras la turbina más eficiente del generador remolcado reúne energía.
• Las turbinas eólicas son comunes en los yates de crucero y pueden ser muy adecuados para los barcos eléctricos. Hay consideraciones de seguridad respecto a las cuchillas giratorias, especialmente en un viento fuerte. Es importante que el barco sea lo suficientemente grande como para que la turbina pueda ser montada fuera del camino de todos los pasajeros y tripulación bajo cualquier circunstancia, incluyendo cuando junto a un muelle, un banco o un muelle. También es importante que el barco sea lo suficientemente grande y estable que el primera dificultad creado por la turbina en su poste o mástil no compromete su estabilidad en un viento o gale fuerte. Los generadores de viento lo suficientemente grandes podrían producir un barco eléctrico completamente accionado por el viento. No se conocen estos barcos aunque algunos mecánica los barcos de aerogeneración existen.
• En barcos eléctricos híbridos, si un barco tiene un motor de combustión interna de todos modos, entonces su alternador proporcionará una carga significativa cuando está funcionando. Dos esquemas están en uso: el motor de combustión y el motor eléctrico se unen a la unidad (híbrido paralelo), o el motor de combustión conduce un generador sólo para cargar las baterías de almacenamiento (serie híbrida).

En todos los casos, se necesita un regulador de carga. Esto garantiza que las baterías se carguen a su velocidad máxima segura cuando haya energía disponible, sin sobrecalentamiento ni daños internos, y que no se sobrecarguen cuando se acerquen a la carga completa.

Banco de baterías

Ejemplo de un moderno barco eléctrico de producción

SB Collinda, el primer barco de energía solar para cruzar el Canal Inglés, visto aquí en el puerto de Bristol

Ha habido avances técnicos significativos en la tecnología de baterías en los últimos años, y se esperan más en el futuro.

• Las baterías de plomo–ácidos seguían siendo la opción más viable hasta el advenimiento de baterías de iones de litio más grandes producidas en masa para automóviles eléctricos desde aproximadamente 2012 en adelante. Las baterías de ciclo profundo, 'tracción' son la opción obvia. Son pesados y voluminosos, pero no mucho más que el motor diesel, tanques y accesorios que pueden reemplazar. Necesitan ser montados de forma segura, bajos y situados centralmente en el barco. Es esencial que no puedan moverse bajo ninguna circunstancia. Se debe tener cuidado de que no hay riesgo de que el ácido fuerte se derrame en el caso de un capsize ya que esto podría ser muy peligroso. También es necesario vender gases explosivos de hidrógeno y oxígeno. Las baterías típicas de plomo ácido deben mantenerse rematadas con agua destilada.
• Las baterías de plomo reguladas por válvulas (VRLA), generalmente conocidas como baterías selladas de ácido de plomo, gel o AGM, minimizan el riesgo de derrame, y los gases sólo se vendan cuando las baterías se sobrecargan. Estas baterías requieren un mantenimiento mínimo, ya que no pueden y por lo general no necesitan ser rellenadas con agua.
• Hidruro de metal de níquel, iones de litio y otros tipos de batería están disponibles, pero todavía son caros. Estos son el tipo de baterías actualmente comunes en herramientas manuales recargables como taladros y destornilladores, pero son relativamente nuevos en este entorno. Requieren diferentes controladores de carga a aquellos que se adapten a los tipos de plomo ácido.
• El iión de litio en este caso generalmente significa baterías de fosfato de hierro de litio, que aunque son más pesados que otros iones de litio, es más seguro para la aplicación marina. Son costosos pero en aplicaciones que necesitan fiabilidad y robustez como ferries que funcionan la mayor parte del día (10–12 horas/día) esta es la mejor opción. Tiene una vida mucho más larga - 5 a 7 años ciclo de vida.
• Las células de combustible o las baterías de flujo pueden proporcionar ventajas significativas en los próximos años. Hoy (2017) sin embargo, siguen siendo caros y requieren equipo y conocimientos especializados.

El tamaño del banco de baterías determina la autonomía del barco con energía eléctrica. La velocidad a la que se impulsa la embarcación también afecta a la autonomía: una velocidad más baja puede suponer una gran diferencia en la energía necesaria para mover el casco. Otros factores que afectan el rango incluyen el estado del mar, las corrientes, el viento y cualquier carga que pueda recuperarse mientras está en marcha, por ejemplo, mediante paneles solares a pleno sol. Una turbina eólica con buen viento ayudará, y la vela a motor con cualquier viento podría hacerlo aún más.

Controlador de velocidad

Para que la embarcación sea utilizable y maniobrable, se necesita un controlador de velocidad de avance/parada/retroceso fácil de operar. Esto debe ser eficiente, es decir, no debe calentarse ni desperdiciar energía a ninguna velocidad, y debe ser capaz de soportar toda la corriente que posiblemente podría fluir en cualquier condición de carga completa. Uno de los tipos más comunes de controladores de velocidad utiliza modulación de ancho de pulso (PWM). Los controladores PWM envían pulsos de potencia de alta frecuencia a los motores. A medida que se necesita más potencia, los pulsos se vuelven más largos en duración.

Motor eléctrico

Se utiliza una amplia variedad de tecnologías de motores eléctricos. Los motores de corriente continua de bobinado de campo tradicionales se usaban y todavía se usan. Hoy en día, muchas embarcaciones utilizan motores de CC de imanes permanentes livianos. La ventaja de ambos tipos es que, si bien la velocidad se puede controlar electrónicamente, esto no es un requisito. Algunas embarcaciones utilizan motores de CA o motores sin escobillas de imanes permanentes. Las ventajas de estos son la falta de conmutadores que pueden desgastarse o fallar y las corrientes a menudo más bajas que permiten cables más delgados; las desventajas son la dependencia total de los controladores electrónicos requeridos y los voltajes generalmente altos que requieren un alto nivel de aislamiento.

Un ejemplo de una adaptación eléctrica. Dos motores LMC de 9 kW alimentados por 16 baterías de 6 voltios de ciclo profundo interestatal.

Tren motriz

Los barcos tradicionales utilizan un motor interior que impulsa una hélice a través de un eje de hélice completo con cojinetes y sellos. A menudo se incorpora una reducción de engranajes para poder utilizar una hélice más grande y más eficiente. Esta puede ser una caja de cambios tradicional, engranajes planetarios coaxiales o una transmisión con correas o cadenas. Debido a la pérdida inevitable asociada con los engranajes, muchas unidades la eliminan mediante el uso de motores lentos de alto par. El motor eléctrico se puede encapsular en una cápsula con la hélice y fijarse fuera del casco (saildrive) o en un dispositivo externo (motor fuera de borda).

Tipos

Hay tantos tipos de barcos eléctricos como barcos con cualquier otro método de propulsión, pero algunos tipos son importantes por varias razones.

RA66 Helio es un catamarán de 20 m de potencia solar que cruza en el UnterseeUna parte del lago Constance. Se basa en Radolfzell, Alemania.

• Los barcos eléctricos históricos y restaurados, como el Barco Eléctrico Mary Gordon, existen y a menudo son proyectos importantes para los involucrados.

Un ejemplo de una vieja idea renació. En 2014, se realizó la primera adaptación eléctrica de su tipo en un crucero Sedan de 1973 Tollycraft 30'. El buque fue alimentado originalmente por dos (2) Chrysler 318 V8's acompañado de dos (2) tanques de combustible de 80 galones. La conversión tuvo lugar en Vancouver, Canadá y la embarcación (e-Tolly) ahora está alimentada por dos motores LMC de 9 kW con energía suministrada por 16 baterías interestatales de ciclo profundo 6 -volt. Resistencia máxima 13 h. Velocidad máxima 10 nudos.

• La ansiedad de rango es una preocupación común para aquellos que consideran la propulsión eléctrica en un barco. En 2018, la tripulación de Rigging Doctor a bordo de Wisdom cruzó el Océano Atlántico con un motor eléctrico.

Sailboat Sabiduría en su viaje a través de los océanos con un motor eléctrico

• Canales, ríos y lagos. Las embarcaciones eléctricas, con su alcance y rendimiento limitados, tienden a ser utilizadas principalmente en las vías fluviales interiores, donde su completa falta de contaminación local es una ventaja significativa. Las unidades eléctricas también están disponibles como propulsión auxiliar para veleros en aguas interiores.
• Los outboards eléctricos y los motores de trolling han estado disponibles durante algunos años a precios de alrededor de $100 (US) hasta varios miles. Estos requieren baterías externas en la parte inferior del barco, pero de otro modo son artículos prácticos de una sola pieza. La mayoría de los outboards eléctricos disponibles no son tan eficientes como las unidades personalizadas, pero son optimizados para su uso previsto, por ejemplo para los pescadores de las vías de navegación interior. Son tranquilos y no contaminan el agua o el aire, por lo que no asustan ni dañan peces, aves y otras especies silvestres. Combinado con modernos packs de baterías a prueba de agua, los outboards eléctricos también son ideales para licitaciones de yates y otros barcos de placer en tierra.
• Los yates de crucero suelen tener un motor auxiliar, y hay dos usos principales para él: Uno es encender por delante o motor-saliento en el mar cuando el viento es ligero o desde la dirección equivocada. El otro es proporcionar los últimos 10 minutos o así de propulsión cuando el barco está en puerto y necesita ser maneuvred en un abeto apretado en un puerto deportivo o puerto lleno y confinado. La propulsión eléctrica no es adecuada para una navegación prolongada a plena potencia, aunque la potencia necesaria para motorizar lentamente en aires ligeros y mares tranquilos es pequeña. En cuanto al segundo caso, las unidades eléctricas son ideales, ya que pueden estar bien controladas y pueden proporcionar energía sustancial durante períodos cortos de tiempo.

MV Ampere, ferry eléctrico de batería en operación regular en Noruega

• Ferries comerciales:

El primer ferry eléctrico de Noruega es MV Ampere, con capacidad para 120 coches y 12 camiones. Hasta noviembre de 2016, ha operado durante 106.000 km. Su batería tiene 1 MWh de energía, pero el tiempo de carga de 9 minutos a veces no es suficiente, y hay que instalar más batería. Noruega ha programado varios otros proyectos de ferry eléctrico. Basado en datos operativos, Siemens concluye en un análisis del ciclo de vida que 61 de las 112 rutas de ferry diesel de Noruega podrían ser reemplazadas por ferries eléctricos con un tiempo de devolución de 5 años. El análisis incluye costos auxiliares como cargadores, rejilla, etc.

In Finland Föri, el histórico ferry de la ciudad de Turku a través del río Aura a Abo, se convirtió en propulsión todo-eléctrica en abril de 2017. El buque fue introducido como un ferry de vapor a leña en 1904, convertido a operación diesel en 1955 y ahora proporciona un servicio diario continuo de 0615 a tarde por la noche para los pasajeros de pie y ciclo en la batería. La carga tiene lugar de noche.

Otros proyectos se examinan en el Canadá, Suecia y Dinamarca.

El primer ferry solar de la India, un barco de 75 pasajeros, alimentado por el sol y la carga de cuadrícula con baterías de litio, comenzó el servicio en 2017. Basado en las predicciones del consumo, el tiempo de devolución es de 3 años.

Algunos ferries pueden cargar sus baterías a bordo mientras están dotadas usando un pantógrafo.

Por otro lado, los ferries pueden incluir, a veces gratis, puntos de carga para la bicicleta eléctrica transportada por los pasajeros, motocicletas eléctricas y coches eléctricos.

• Diésel híbrido eléctrico: Hay un tercer uso potencial para un auxiliar diesel y que es cargar las baterías, cuando de repente comienzan a alejarse lejos de la orilla en medio de la noche, o en el ancla después de algunos días de vida a bordo. En este caso, donde se espera este tipo de uso, tal vez en un yate de crucero más grande, se puede diseñar una solución diesel-eléctrica combinada desde el principio. El motor diesel se instala con el propósito principal de cargar los bancos de batería, y el motor eléctrico con el de propulsión. Hay cierta reducción en la eficiencia si la motorización de largas distancias a medida que la energía del diesel se convierte primero en electricidad y luego en movimiento, pero hay un ahorro de equilibrio cada vez que las baterías de viento, vela y carga solar se utilizan para maniobrar y para viajes cortos sin comenzar el diesel. Existe la flexibilidad de poder iniciar el diesel como generador puro cuando sea necesario. Las principales pérdidas son en peso y costo de instalación, pero en los barcos de crucero más grandes que pueden sentarse en el ancla que ejecuta grandes diesel por horas todos los días, estos no son demasiado grandes, en comparación con los ahorros que se pueden hacer en otros momentos. Un ejemplo es el barco pesquero Selfa El-Max 1099, con batería de 135 kWh y generador diesel de 80 kW. Un buque de suministro a GNL comenzó a funcionar en 2016 con una batería de 653 kWh/1600 kW actuando como reserva de spinning durante el posicionamiento dinámico, ahorrando 15-30% de combustible.
• Solar powered: Un barco propulsado por energía solar directa es un vehículo solar marino. La luz solar disponible casi siempre se convierte en electricidad por las células solares, temporalmente almacenada en pilas acumuladoras, y se utiliza para conducir una hélice a través de un motor eléctrico. Los niveles de potencia generalmente están en el orden de unos pocos cientos de vatios a unos pocos kilovatios. Los barcos solares comenzaron a ser conocidos alrededor de 1985 y en 1995 aparecieron los primeros barcos de pasajeros solares comerciales. Los barcos solares han sido utilizados con éxito en el mar. El primer cruce del Océano Atlántico fue alcanzado en el invierno de 2006/2007 por el catamarán solar Sun21. (véase también Lista de barcos con energía solar)

Barcos eléctricos con cable

El ferry eléctrico Steffi en el Straussee, 30 km al este de Berlín

Los trolebuses son una categoría especial de barcos eléctricos que reciben su energía eléctrica por cable. Esto puede involucrar cables aéreos, donde uno o dos cables se fijan sobre el agua y el bote puede hacer contacto con ellos para extraer corriente eléctrica, o se puede usar un cable de amarre a prueba de agua para conectar el bote a la orilla. En el caso de un solo cable aéreo, el circuito eléctrico tiene que ser cerrado por la propia agua, dando lugar a una mayor resistencia y corrosión de los electrodos. En el caso de dos hilos, no es necesario enviar corriente eléctrica a través del agua, pero los hilos gemelos, que provocan un cortocircuito cada vez que entran en contacto entre sí, complican la construcción.

Naturalmente, la embarcación debe permanecer cerca del cable o de su punto de amarre y, por lo tanto, tiene una maniobrabilidad limitada. Para transbordadores y en canales estrechos esto no es un problema. El Straussee Ferry en Strausberg, Alemania, es un ejemplo. Cruza un lago a lo largo de una trayectoria de 370 m y se alimenta con 170 V de un solo cable aéreo. El ferry Kastellet cruza un canal de navegación de 200 metros (660 pies) de ancho en Suecia, utilizando un cable de suministro anclado sumergible que se baja al fondo del mar cuando el ferry está atracado en la terminal opuesta a su punto de amarre.

En el túnel de Mauvages [fr] en el canal Marne-Rhine, una línea aérea bipolar proporciona 600 V CC a un remolcador eléctrico, tirando de sí mismo y de varios barcos a través del túnel de 4877 m a lo largo de una cadena sumergida. Esto evita la acumulación de gases de escape diésel en el túnel. Otro ejemplo fue el remolcador eléctrico experimental Teltow [de] en Kleinmachnower See, 17 km al suroeste de Berlín. Se usó desde 1903 hasta 1910 y contaba con postes de recolección actuales basados en los que usan los trolebuses.

Contaminación y energía incorporada

Todos los componentes de cualquier embarcación deben fabricarse y eventualmente deberán eliminarse. Cierta contaminación y el uso de otras fuentes de energía son inevitables durante estas etapas de la vida del barco y los barcos eléctricos no son una excepción. Los beneficios para el medio ambiente mundial que se logran mediante el uso de la propulsión eléctrica se manifiestan durante la vida útil de la embarcación, que puede ser de muchos años. Estos beneficios también se sienten más directamente en los entornos sensibles y hermosos en los que se utiliza un barco de este tipo.

Un estudio del ciclo de vida de 2016 en Noruega afirma que los transbordadores eléctricos y los barcos de suministro híbridos en alta mar compensan los efectos ambientales de producir baterías de iones de litio en menos de 2 meses.

Debate histórico

La revista británica Classic Boat publicó un artículo a favor y en contra titulado Debate eléctrico en mayo de 2010, cuando las baterías de plomo-ácido dominaban el mercado de las baterías y los combustibles fósiles dominaban el Sistema eléctrico del Reino Unido. Jamie Campbell argumentó en contra de la navegación eléctrica en cuatro puntos principales, que fueron rechazados por Kevin Desmond e Ian Rutter de la Electric Boat Association. Jamie Campbell afirmó que la propulsión eléctrica no puede justificarse más a flote que un motor fuera de borda Seagull, proponiendo veleros de madera y botes de remos como "con mucho, las opciones más ecológicas y renovables para la navegación recreativa".

Producción de electricidad

Campbell afirma que la falta de contaminación de un barco eléctrico "apesta a nimbismo" como "toda la descarga está en el patio trasero de otra persona" y que la provisión de puntos de recarga puede implicar excavar millas de hábitat. Desmond responde que si bien no hay duda de que las baterías recargables obtienen su energía de las centrales eléctricas (cuando no se cargan a bordo mediante generación solar y eólica), los barcos más ruidosos con motor de combustión interna obtienen su combustible de lugares aún más lejanos y que, una vez instalado un El cable de alimentación es menos perjudicial para el medio ambiente que una gasolinera. Rutter señala que los barcos eléctricos tienden a recargarse durante la noche, utilizando la "carga base".

Eficiencia

Si bien hay pérdidas en el ciclo de carga/descarga y en la conversión de electricidad en fuerza motriz, Rutter señala que la mayoría de los barcos eléctricos solo necesitan alrededor de 1,5 kW o 2 hp para navegar a 5 mph (8 km/h), una velocidad de río máxima común y que un motor de gasolina o diésel de 30 hp (22 kW) que produce solo 2 hp (1,5 kW) es considerablemente más ineficiente. Mientras que Campbell se refiere a baterías pesadas que requieren un "casco de carga" y "barcos malhumorados, incluso innavegables", Desmond señala que los navegantes eléctricos tienden a preferir formas de casco eficientes y de bajo lavado que son más amigables con las orillas de los ríos.

Contaminación

Campbell analiza la contaminación que "tradicional" las baterías se ponen en el agua cuando un barco se hunde, pero Desmond dice que los barcos eléctricos no son más propensos a hundirse que otros tipos y enumera las fugas de combustible, aceite de motor y aditivos refrigerantes como inevitables cuando se hunde un barco con motor de combustión interna. Rutter señala el "cóctel muy desagradable de contaminantes" que salen de un escape húmedo diesel en uso normal.

Fabricación de baterías

Campbell menciona "todo tipo de productos químicos nocivos... involucrados en la fabricación de baterías", pero Rutter los describe como "plomo y ácido sulfúrico con algunas trazas de metales adicionales en una modesta caja de plástico& #34; con una vida útil potencial de 10 a 12 años. Desmond dice que EE. UU. tiene una tasa de reciclaje del 98 % para las baterías de plomo ácido y que las industrias de baterías y de fundición de plomo cumplen algunos de los estándares de control de la contaminación más estrictos del mundo.

El artículo menciona descuentos del 25 % y 30 % que la Agencia Ambiental del Reino Unido y la Autoridad Broads ofrecen a los navegantes eléctricos y que los vehículos que funcionan con baterías tienen 3⁄5 la huella de carbono de sus equivalentes en gasolina. Se afirma que una recarga típica después de un día de navegación cuesta £ 1,50, sin el uso de energía solar o eólica.

Naves solares

PlanetSolar, el barco solar más grande del mundo y el primer barco solar eléctrico para circunnavegar el globo (en 2012)

Las primeras naves solares de pasajeros comenzaron a aparecer en Suiza en 1995 con el Solifleur (en la foto de arriba), que también fue la primera nave solar en suministrar más energía a la red eléctrica de la que consumía, en un promedio anual, a través de una conexión a la red cuando está acoplado.

En 2010, se presentó el Tûranor PlanetSolar, un yate catamarán de 35 metros de eslora y 26 metros de manga propulsado por 537 metros cuadrados de paneles solares. El 4 de mayo de 2012 completó una circunnavegación de la Tierra de 60.023 kilómetros (37.297 mi) en Mónaco después de 585 días y visitando 28 países diferentes, sin utilizar ningún combustible fósil. Es hasta ahora el barco solar más grande jamás construido.

El primer transbordador solar de la India, el Aditya, un barco de 75 pasajeros totalmente propulsado por el sol, está en construcción. Se espera que esté terminado a mediados de 2016.

La línea naviera más grande de Japón, Nippon Yusen, y Nippon Oil Corporation dijeron que los paneles solares capaces de generar 40 kilovatios de electricidad se colocarían en la parte superior de un barco de transporte de automóviles de 60,000 toneladas para ser utilizado por Toyota Motor Corporation.

La compañía de yates de Mónaco, Wally, ha anunciado un "gigayacht" diseñado para multimillonarios que se debaten entre comprar una mansión o un superyate. El Por qué 58 x 38 está diseñado para tener un rango de crucero autónomo de 12,000 millas a 12 nudos por medio de 900m² de paneles solares que generan 150 kW para ayudar al diesel– motores eléctricos y Skysails opcionales. url=http://www.ecomarinebd.com/

Lista de barcos eléctricos a batería

• Galería de barcos de batería
• 

  MV Ampere

• 

  MF Tycho Brahe

• 

  E-ferry Ellen

Embarcación catamarán eléctrico solar para transportar al menos 50 pasajeros.