Alternativa a los combustibles fósiles: utilización de hidrógeno a bordo de buques

Abstract

[Resumen]El objeto de la presente tesis es contribuir a la reducción de la contaminación medioambiental ocasionada por los buques, proponiendo el uso del hidrógeno como alternativa al uso de los combustibles fósiles. Además del medioambiente, el agotamiento del petróleo, el alza y la inestabilidad de los precios, y la geolocalización de la producción en zonas conflictivas contribuyen a estudiar alternativas a los combustibles tradicionales utilizados en la propulsión y generación eléctrica en buques. El procedimiento llevado a cabo comienza con una exposición del estado del arte, que nos permite delimitar la aplicación en el buque de los sistemas que utilizan hidrógeno, normalmente empleados en instalaciones terrestres. A continuación, se analiza la integración de cada una de estas técnicas en el buque, considerando su viabilidad técnica en la producción de energía eléctrica o en la propulsión. Se estudia su rendimiento, servicios afectados, almacenamiento del combustible y disponibilidad logística. Una vez analizada la viabilidad técnica y que las aplicaciones sean viables, se procede a su análisis económico, para establecer cómo afecta a los costes de explotación del buque esta nueva alternativa. Por último, en las conclusiones, se exponen los resultados y se proponen desarrollos futuros.

[Resumo] O obxecto da presente tese é contribuír á redución da contaminación ambiental ocasionada polos buques, propoñendo o uso do hidróxeno como alternativa ao uso dos combustibles fósiles. Ademais do medioambiente, o esgotamento do petróleo, a alza e a inestabilidade dos prezos e a xeolocalización da produción en zonas conflitivas contribúen a estudar alternativas aos combustibles tradicionais, utilizados na propulsión e xeneración eléctrica en buques. O procedemento levado a cabo comeza cunha exposición do estado da arte, que nos permite delimitar a aplicación no buque dos sistemas que utilizan hidróxeno, normalmente empleados en instalacións terrestres. A continuación, analízase a integración de cada unha destas técnicas no buque, considerando a súa viabilidad técnica na produción de enerxía eléctrica ou na propulsión. Estúdase o seu rendemento, servizos afectados, almacenamento do combustible e disponibilidade loxística. Unha vez analizada a viabilidade técnica e que as aplicacións sexan viables, procédese á súa análise económica, para establecer como afecta aos costes de explotación do buque. Por último, nas conclusións, expóñense os resultados e propóñense desenvolvementos futuros.

[Abstract]The object of this thesis is to contribute to reduce environmental pollution from ships, by proposing the use of hydrogen as an alternative to fossil fuels. Besides the environment, oil depletion, rising and volatile prices, and the geolocation of production in conflict zones contribute to study alternatives to traditional fuels used in propulsion and power generation on ships. The procedure carried out begins with a presentation of the state of the art, which allows us to define the application on the ship of systems using hydrogen, normally employed in land-based facilities. Then, the integration of each of these techniques in the vessel is analyzed, considering technical viability in the production of electric power or propulsion. Performance, affected services, fuel storage and logistics availability are studied. After analyzing the technical feasibility and viable applications, we proceed to do the economic analysis, to establish how this new alternative affects the operating costs of the vessel. Finally, in the conclusions, the results are presented and future developments are proposed.