Desarrollan un modelo que calcula el consumo y las emisiones contaminantes de los barcos en tiempo real

25/oct/2018 | Fundación Descubrecompartir noticiaimprimir

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Un grupo de investigación de la Universidad de Cádiz ha diseñado un sistema que mide con datos exactos cuánto carburante utiliza un navío durante una ruta marítima y los gases nocivos para la salud que expulsa a la atmósfera. La idea permitirá a los operarios saber minuto a minuto estas variables, y podrían identificar en tiempo récord cualquier posible anomalía, en el caso de que no coincidan las cifras con los valores evaluados a priori

El trabajo ha sido desarrollado por el grupo de investigación 'Eficiencia energética en el transporte marítimo' de la UCA.

El trabajo ha sido desarrollado por el grupo de investigación 'Eficiencia energética en el transporte marítimo' de la UCA.

Un equipo de la Universidad de Cádiz (UCA) ha desarrollado un modelo que calcula el consumo energético de un barco y las emisiones contaminantes que lanzan a la atmósfera. Hasta ahora, los métodos se basaban en estimaciones y esta nueva propuesta se mide en base a datos reales. Además, se podrán conocer en el mismo momento estos parámetros, que avisarían de posibles averías si se desvían de las cantidades previstas. Su puesta en marcha ayudará a hacer visible los problemas sanitarios que provoca el transporte marítimo.

Actualmente, los especialistas averiguan estas referencias a través del Sistema de Identificación Automática (AIS). Al localizar la posición de un navío en dos situaciones distintas durante un periodo, por ejemplo, de media hora, se establece su velocidad. De ahí se obtiene la potencia y con unos factores directamente proporcionales a ella, se calcula la energía que consume y los gases que arrojan a la atmósfera.

Ésta es la metodología que se ha abordado hasta el momento para realizar los inventarios de emisiones globales. Sin embargo, el investigador de la Universidad de Cádiz Juan Moreno explica que este sistema plantea muchas incertidumbres, porque al estar basado solo en la velocidad del barco no se ajusta a la realidad. El motivo es que no se tiene en cuenta la carga que lleva. Este factor condiciona también su gasto en carburante y, por tanto, los contaminantes que genera. Consciente de esta situación, la Organización Marítima Internacional (OMI) incluye este parámetro que en principio se obviaba.

El trabajo desarrollado por el grupo de investigación 'Eficiencia energética en el transporte marítimo' de la UCA da un paso más, al introducir una serie de variantes que se adoptan en otros modelos.

El trabajo se puede consultar en el artículo ‘Comparative analysis between different methods for calculating on-board ship's emissions and energy consumption based on operational data’, publicado en la revista Science of The Total Environment.

La propuesta de los científicos de la UCA aúna las variables de los cuatro métodos que se han empleado hasta ahora (EPA, IMO, Jalkanen y MAN) y añade la ventaja que el operador de a bordo va a conocer, en todo momento, cuánto carburante está consumiendo y qué gases nocivos está emitiendo la embarcación de manera exacta, con datos reales, no en base a estimaciones.

El equipo dirigido por Moreno va a poner en práctica este sistema, durante dos años, en todo el transporte marítimo que transite por la provincia de Cádiz. Entre otros motivos, lo que se pretende es relacionar las emisiones con los problemas de salud que éstas puedan ocasionar a los ciudadanos que viven cerca de la costa.

Escogiendo las ventajas

El nuevo modelo consiste en controlar la energía consumida a bordo de un barco y los gases que despide, escogiendo las ventajas y desechando los inconvenientes de cada uno de los cuatro sistemas que se han usado hasta ahora para medir la potencia. En concreto, se basa en establecer la velocidad en función del tipo de nave según el modelo 'MAN', unido a algunos parámetros que aconseja la OMI como son el estado de la mar. Los expertos de la UCA añaden la meteorología y la particularidad de que la propia tripulación conocerá, en tiempo real, tanto el gasto como sus emisiones, para todas las situaciones posibles: navegación en crucero, velocidad reducida, maniobra y atracado.

Una de las ventajas de este sistema radica en que el armador puede predecir el consumo de combustible y los contaminantes que va a tener la flota para los viajes programados, conociendo la carga que se va a transportar, las condiciones ambientales y del agua. Si el cálculo previo no se correspondiera con la realidad, se deducirían posibles fallos en los motores, con lo que también se consideraría un sistema de detección de situaciones anormales, identificando que se ha podido producir una avería u otro problema. En este sentido, el grupo de la UCA va a utilizarlo en todos los inventarios o estudios de emisiones que realicen a partir de ahora.

Aunque hay navieras que ya lo aplican, dentro de un año, todas tienen que monitorizar su consumo de energía. Este estudio establece un sistema de control previo a la monitorización y constata si se está operando en las condiciones óptimas o no. Juan Moreno indica que hoy en día se sabe lo que se está gastando pero hasta ahora se desconocía cuánto se debería emplear. Si no coinciden los datos, se valoraría si existen desviaciones y, por lo tanto, problemas en el funcionamiento del navío.

Entre las novedades que aporta este trabajo destacan el cálculo de las toneladas de sustancias peligrosas que emite un barco durante una ruta, como son los óxidos de azufre, de nitrógeno y partículas. Estos datos pueden relacionarse directamente con el número de hospitalizaciones y fallecimientos que producen. El cáncer de pulmón o garganta, así como riesgos cardiovasculares sobresalen como las principales enfermedades que generan, muy en consonancia con los males que están ocasionando los vehículos diesel.

El estudio forma parte de un proyecto más amplio junto con investigadores de la Facultad de Medicina de la UCA, financiado por la Consejería de la Salud de la Junta de Andalucía, que medirá por dos años los efectos nocivos para las personas, de las emisiones que expulse el transporte marítimo en su recorrido por aguas de la provincia de Cádiz.

Referencias Bibliográfica: Juan Moreno-Gutiérrez, Emilio Pájaro-Velázquez, Yolanda Amado-Sánchez, Rubén Rodríguez-Moreno, Fátima Calderay-Cayetano, Vanesa Durán-Grados: 'Comparative analysis between different methods for calculating on-board ship's emissions and energy consumption based on operational data'. Science of The Total Environment. 2018.

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