Transporte marítimo: por qué la distancia dejó de importar
Casi todo lo que hay en un hogar europeo llegó en algún momento por mar. El transporte marítimo es invisible en la vida diaria y supone alrededor del tres por ciento del consumo energético mundial y una proporción parecida de emisiones: una cifra pequeña que mueve cerca del ochenta por ciento del comercio mundial en volumen.
Por qué los barcos son tan eficientes
El motor de un camión hace dos trabajos: no sostiene nada, de eso se encarga la carretera, pero debe vencer la resistencia a la rodadura y acelerar repetidamente un vehículo pesado. El casco de un barco lo sostiene enteramente la flotación, así que la única tarea del motor es vencer la resistencia del agua y del aire a velocidad constante.
La escala multiplica después la ventaja. La resistencia depende aproximadamente de la superficie mientras la capacidad de carga depende del volumen, y el volumen crece más deprisa que la superficie al aumentar el tamaño. Un barco del doble de dimensión en cada eje lleva ocho veces la carga con unas cuatro veces la superficie mojada, y por eso los portacontenedores siguieron creciendo y los mayores son los más eficientes por tonelada.
El resultado en cifras: un gran portacontenedores mueve una tonelada de carga un kilómetro con unos gramos de combustible. El ferrocarril es varias veces peor, el transporte por carretera unas cincuenta veces peor, y la carga aérea unas cien veces peor que el ferrocarril, por lo que el avión queda reservado a mercancías donde el tiempo domina el valor.
La consecuencia económica es la que dio forma al mundo. Cuando el transporte oceánico casi no cuesta nada por unidad de mercancía, el coste de la distancia prácticamente desaparece de una decisión de fabricación, y la producción se ubica donde el trabajo, el capital, la regulación y los precios de la energía son más favorables. La contenerización, que recortó los costes de manipulación tan drásticamente como los barcos los de transporte, completó el efecto.
La velocidad y la ley del cubo
La resistencia en el agua sube con fuerza con la velocidad: aproximadamente con el cuadrado para la fuerza y por tanto con el cubo para la potencia necesaria. Eso convierte a la velocidad en la palanca individual más potente que tiene un armador.
La crisis financiera de 2008 lo demostró a gran escala. Con los fletes hundidos y el combustible caro, los operadores adoptaron la navegación lenta y redujeron mucho la velocidad de servicio. El consumo por viaje cayó bastante más que proporcionalmente, y la práctica persistió mucho después de la crisis porque las cuentas seguían saliendo.
La contrapartida son el capital y el inventario. Un barco más lento hace menos viajes al año, así que el mismo tráfico necesita más buques, y la mercancía pasa más tiempo en tránsito como circulante. Navegar despacio es por tanto más barato cuando el combustible está caro y hay barcos parados, que es exactamente cuando se adoptó.
Sigue siendo una de las mayores reducciones de emisiones disponibles del sector, lograble con la flota existente y sin tecnología nueva. Que no se aplique más ampliamente depende de los fletes y de las expectativas de entrega, no de la ingeniería.
El combustible, y lo que pasó en 2020
Los barcos han quemado históricamente fuelóleo pesado, el residuo que queda tras destilar del crudo los productos más ligeros. Es barato, lo bastante viscoso como para necesitar calentarse antes de usarlo, y alto en azufre.
En 2020 la Organización Marítima Internacional redujo el contenido de azufre permitido en el combustible marino del 3,5 al 0,5 por ciento fuera de las zonas de control designadas. Los operadores respondieron cambiando a combustible bajo en azufre, instalando depuradoras de gases o pasando a destilado. La norma redujo mucho las emisiones de azufre y la contaminación asociada, que era su propósito y una ganancia sanitaria clara.
También produjo un efecto que nadie había destacado de antemano. Las partículas de sulfato del escape de los barcos habían estado sembrando nubes marinas más brillantes y duraderas que reflejaban la luz solar, un enfriamiento involuntario que enmascaraba en parte el calentamiento sobre las rutas marítimas. Quitar el azufre quitó el enmascaramiento, y desde entonces los investigadores han atribuido al cambio una contribución medible al calentamiento.
El episodio merece enunciarse con cuidado porque se presta al mal uso. No es un argumento contra limpiar el combustible marino: el azufre causaba decenas de miles de muertes prematuras al año, y el enfriamiento era un efecto secundario accidental de ese daño. Demuestra que los efectos climáticos y de calidad del aire de un combustible son distintos, pueden ir en sentidos opuestos y deben contabilizarse por separado, que es exactamente lo que hace un análisis de ciclo de vida serio.
Qué quemarán los barcos a continuación
Las baterías funcionan para transbordadores y rutas costeras cortas y no escalan a travesías oceánicas, por la misma razón de densidad energética que limita a la aviación, aunque con menos severidad, ya que un barco puede cargar más masa que un avión.
El amoníaco es el candidato más discutido. No contiene carbono, es líquido a presión moderada o con enfriamiento moderado, y puede fabricarse a partir de hidrógeno y nitrógeno con procesos industriales existentes. En contra: el amoníaco es tóxico, exige manejo cuidadoso en puertos y en el mar, y arde lo bastante mal como para necesitar un combustible piloto. Las emisiones de óxidos de nitrógeno y la fuga de óxido nitroso son preocupaciones sin resolver.
El metanol es la alternativa pragmática. Es líquido en condiciones ambientales, se maneja de forma rutinaria en la infraestructura existente y arde limpiamente en motores modificados. Contiene carbono, así que solo ayuda si se fabrica a partir de biomasa o dióxido de carbono capturado y no de gas natural. Varios grandes operadores han encargado buques preparados para metanol, la señal más fuerte disponible sobre dónde espera aterrizar el sector.
La asistencia eólica ha vuelto como propuesta seria y no como curiosidad. Rotores, alas rígidas y cometas pueden recortar el consumo un porcentaje apreciable en rutas favorables, funcionan con cualquier combustible y se instalan en barcos existentes. En un sector cuya flota se renueva a lo largo de décadas, todo lo que mejora buques ya construidos vale más de lo que sugiere su porcentaje.
Preguntas frecuentes
¿Por qué es tan eficiente el transporte marítimo?
Porque la flotación sostiene la carga, así que el motor solo vence la resistencia del agua y del aire a velocidad constante en lugar de sostener y acelerar repetidamente un vehículo pesado. La escala lo multiplica: la capacidad crece con el volumen mientras la resistencia crece con la superficie, así que los buques mayores son más eficientes por tonelada.
¿Cómo se compara con la carretera y el avión?
Un gran portacontenedores mueve una tonelada un kilómetro con unos gramos de combustible. El ferrocarril es varias veces peor, la carretera unas cincuenta veces peor, y la carga aérea unas cien veces peor que el ferrocarril, por lo que el avión se reserva a mercancías donde el tiempo domina el valor.
¿Qué es navegar despacio y por qué ahorra tanto?
Reducir la velocidad de servicio. La potencia necesaria sube aproximadamente con el cubo de la velocidad, así que una reducción modesta recorta el consumo bastante más que proporcionalmente. Se adoptó ampliamente tras 2008 y sigue siendo de las mayores reducciones disponibles, lograble con la flota existente y sin tecnología nueva.
¿Qué pasó al reducir el azufre del combustible marino en 2020?
Las emisiones de azufre y la contaminación asociada cayeron mucho, que era el propósito y una ganancia sanitaria clara. También desaparecieron partículas de sulfato que sembraban nubes marinas más brillantes, un enfriamiento accidental que enmascaraba en parte el calentamiento sobre las rutas, y se ha atribuido al cambio una contribución medible al calentamiento.
¿Qué combustible sustituirá al fuelóleo pesado?
Encabezan el amoníaco y el metanol. El amoníaco no contiene carbono y es líquido en condiciones moderadas, pero es tóxico, arde mal y tiene emisiones de nitrógeno sin resolver. El metanol es líquido en condiciones ambientales y se maneja en la infraestructura existente, pero contiene carbono, así que solo ayuda si procede de biomasa o CO2 capturado.
