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El SC Connector, el primer buque del mundo con rotores Flettner inclinables

En enero de 2021 el buque de carga rodada SC Connector, construido en 1997, fue modificado con la instalación sobre su cubierta de dos rotores Flettner y un banco de baterías en su interior, lo que lo convirtió no solamente en uno de los pocos buques híbridos del mundo, sino también en el velero más alto de toda Noruega, ocho metros más que el famoso buque escuela de 106 años Statsraad Lehmkuhl.

Aunque las velas han sido el sistema utilizado durante siglos para la propulsión marina, su aparejo y manejo en buques de carga puede resultar costoso y molesto. A principios de los años veinte del siglo pasado, el ingeniero e inventor alemán Anton Flettner desarrolló un sistema de propulsión basado en el efecto Magnus, un fenómeno por el cual “un objeto en rotación crea un remolino de aire a su alrededor. Sobre un lado del objeto, el movimiento del remolino tendrá el mismo sentido que la corriente de aire a la que el objeto está expuesto. En este lado la velocidad se incrementará. En el otro lado, el movimiento del remolino se produce en el sentido opuesto a la de la corriente de aire y la velocidad se verá disminuida. La presión en el aire se ve reducida desde la presión atmosférica en una cantidad proporcional al cuadrado de la velocidad, con lo que la presión será menor en un lado que en otro, causando una fuerza perpendicular a la dirección de la corriente de aire. Esta fuerza desplaza al objeto de la trayectoria que tendría si no existiese el fluido”.

La aplicación práctica del efecto Magnus son los rotores Flettner, grandes cilindros verticales colocados sobre la cubierta del buque, que giran dentro del fluido que es el viento. La fuerza perpendicular a la dirección del viento propulsa el buque. Esta fuerza puede llegar a equivaler a 10 veces la ejercida por una vela de la misma superficie que el cilindro.Flettner patentó su sistema en 1922, y lo probó por primera vez en su buque Baden Baden, construido en los astilleros Germania de Kiel, en 1924, navegando desde Danzig hasta Escocia a través del Mar del Norte, instalando dos rotores y un motor auxiliar para los momentos en los que no soplara el viento. Los dos rotores Flettner instalados en su barco funcionaron sin problemas incluso en condiciones climatológicas adversas, y se demostraron más eficientes que las velas tradicionales.

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El Baden-Baden


Solamente un año después, Flettner cruzó el Atlántico en el Baden Baden. Y meses más tarde, un segundo buque, el carguero Barbara, construido en Bremen, instaló tres de sus rotores, generando 600 caballos de potencia adicionales que podían utilizarse entre el 30 y el 40% del tiempo de navegación. Pero los rotores Flettner no pudieron competir con los bajos precios de la época de los combustibles fósiles, y la idea fue abandonada. Flettner se dedicó a otros proyectos, como la ingeniería aeronáutica, desarrollando el primer helicóptero listo para la producción en serie para la aviación alemana durante la Segunda Guerra Mundial. El camino hacia un transporte marítimo de cero emisiones, entre otras soluciones como las velas rígidas, los motores de gas natural o la propulsión mediante hidrógeno, ha traído de vuelta a los rotores Flettner, con ejemplos como el E-Ship 1 de Enercon o el crucero Viking Grace.

El SC Connector es un buque de carga rodada construido en 1997 de 155 metros de eslora por 23 de manga, que opera en el mar del Norte, uno de los mares con condiciones de viento más favorables para la operación de los rotores Flettner. SEA-CARGO, compañía líder en el sector del transporte en el mar del Norte y Norsepower, líderes en el suministro de sistemas auxiliares de propulsión mediante viento, llegaron a un acuerdo en 2020 para el suministro e instalación sobre la cubierta del buque de dos rotores Flettner de 35 metros de alto. Pero la altura de los rotores se enfrentaba a un problema: las rutas habituales del SC Connector, que transporta aluminio entre Noruega, Inglaterra y Holanda, y a veces Suecia y Polonia, incluyen la navegación por debajo de múltiples puentes y líneas de suministro eléctrico, por debajo de los 56 metros de altura sobre el agua del buque más los rotores.

Así, los ingenieros de Norsepower y SEA-CARGO combinaron su experiencia para encontrar una solución: los rotores serían los primeros del mundo inclinables. Para diseño y la integración de todo el sistema se contó con la colaboración de la ingeniería naval MDC y la sociedad de clasificación DNV. Los cálculos e iteraciones de diseño para encontrar la solución óptima tuvieron todo en cuenta, desde las diferentes condiciones climáticas que el buque podría encontrarse hasta el máximo ahorro de peso sobre el buque.



Los cilindros, instalados por los polacos JVP Steel, de 35 metros de alto por 5 de diámetro y de unas 60 toneladas de peso, se inclinan en tan solo 10 minutos tras pulsar un botón en el puente del buque. Motores eléctricos se encargan de girar los rotores, mientras que un sistema totalmente automatizado decide la velocidad de giro, hasta un máximo de 180 revoluciones por minuto, para reducir al mínimo o eliminar completamente el uso del motor principal del buque.

En condiciones de viento favorables, el SC Connector puede navegar empujado solamente por sus rotores Flettner. A mayores, se ha instalado a bordo por Norwegian Electric Systems de un banco de baterías que elimina el uso de los motores auxiliares, lo que permite que el buque no emita emisiones mientras se encuentra en puerto. En total, se estima que la suma de las dos soluciones reduzcan la emisión de gases contaminantes del buque en un 25%, el equivalente a un millón de litros de combustible al año.




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Juan A Oliveira es el responsable de las Áreas de Ingeniería Naval Aplicada y Estructuras en CT Ingenieros. Desde 2013 edita y coordina el blog de temática naval vadebarcos.net. Puedes conectar con él a través de Twitter o LinkedIn.

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