The Potential of Shore Power to Mitigate Air Pollution in Seaports: A Case Study of the Port of Bremerhaven Based on Vessel OPS Capability
Este estudio demuestra que la implementación de la conexión eléctrica en tierra (OPS) en el Puerto de Bremerhaven podría reducir drásticamente los costes operativos y externos, al tiempo que disminuiría significativamente las emisiones de contaminación atmosférica, aunque su éxito depende del precio de la electricidad, la compatibilidad de los buques y la inversión en infraestructura.
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Cuando un barco de gran tamaño está atracado en un muelle, no simplemente descansa; vibra con el trabajo constante y ruidoso de mantener sus luces encendidas, su refrigeración funcionando y la comodidad de su tripulación. Durante décadas, la forma estándar de alimentar estos sistemas ha sido mantener encendidos los propios motores diésel del barco, quemando combustible justo al lado de la ciudad. Esta práctica, conocida como "hotelling", bombea un flujo constante de humo y gases al aire que rodea al puerto, contribuyendo a problemas de salud locales y al cambio climático. La solución propuesta por ingenieros y ambientalistas es sorprendentemente simple: conectar el barco a tierra. Al conectarse a la red eléctrica en la costa, una embarcación puede apagar sus motores sucios y extraer electricidad limpia. Esta tecnología, llamada suministro de energía en tierra (onshore power supply), existe y funciona, pero su adopción ha sido lenta, atrapada entre el alto costo de construir las conexiones y la incertidumbre de si es verdaderamente más barata o más limpia que quemar combustible.
Investigadores del Instituto de Economía y Logística Marítima y la Universidad de Heriot-Watt decidieron eliminar esta incertidumbre analizando un puerto real y operativo: Bremerhaven, en Alemania. En lugar de adivinar sobre posibilidades futuras, examinaron los movimientos reales de miles de barcos que visitaron el puerto en 2024. Se centraron en tres tipos específicos de embarcaciones que dominan el puerto: los barcos portacontenedores, que son rectangulares y transportan bienes globales; los enormes cruceros, que traen turistas; y los transportadores de automóviles. El equipo recopiló registros detallados de cada vez que estos barcos llegaron y partieron, calculando exactamente cuánto tiempo permanecieron en el muelle y cuánta energía habrían necesitado para mantener sus sistemas funcionando. Luego, construyeron un modelo informático para simular tres futuros diferentes para el puerto. En el primer escenario, observaron la realidad de hoy, donde ningún barco utiliza energía de tierra. En el segundo, imaginaron un punto medio donde solo los barcos ya equipados para conectarse lo harían. En el tercero, vislumbraron una transformación completa donde cada uno de los barcos elegibles se conectaría durante toda la duración de su estancia.
Los resultados de esta simulación revelan un contraste marcado entre la situación actual y lo que es posible. En el escenario base, donde los barcos continúan quemando combustible, el puerto enfrenta una factura masiva por los daños causados a la salud humana y al clima. Los investigadores calcularon que la contaminación del aire y los gases de efecto inverniente liberados por estos barcos le cuestan a la sociedad casi 97 millones de euros al año en daños a la salud y efectos climáticos, una cifra que es, de hecho, superior al costo del propio combustible. Este costo oculto representa el precio de las enfermedades respiratorias y la degradación ambiental que la comunidad portuaria paga sin verlo en una factura de combustible. Sin embargo, cuando los investigadores cambiaron el modelo al escenario donde solo los barcos actualmente capaces de usar energía de tierra lo hacían realmente, el panorama cambió drásticamente. Incluso este cambio parcial, que involucra solo una fracción de la flota total, redujo los costos externos totales en casi una cuarta parte, ahorrando más de 22 millones de euros anuales. Las mejoras más significativas provinieron de los barcos portacontenedores, simplemente porque hay muchos de ellos, pero la reducción de contaminantes nocivos como los óxidos de nitrógeno y el material particulado se sintió en todos los tipos de embarcaciones.
El hallazgo más sorprendente surgió cuando el equipo modeló un futuro en el que cada barco que pudiera usar energía de tierra la utilizara realmente. En este escenario de adopción total, los costos operativos para el puerto y las compañías navieras cayeron un 80 por ciento. La razón de este ahorro dramático reside en el precio de la energía. En Alemania, el gobierno ofrece una tasa impositiva especial sobre la electricidad utilizada para este propósito específico, lo que la hace significativamente más barata que comprar combustible marino. Bajo estas condiciones, el costo de operar los barcos con electricidad es mucho menor que el costo de quemar diésel. Además, los beneficios ambientales fueron casi totales, con los costos externos cayendo más del 97 por ciento. El aire alrededor del puerto sería casi completamente libre de los humos que actualmente emanan de las chimeneas de los barcos. Los investigadores señalaron que el único uso restante de combustible sería durante los breves momentos en que un barco conecta o desconecta el cable, o para visitas muy cortas donde conectarse no es práctico.
Sin embargo, el estudio también ofrece un recordatorio sobrio de que la tecnología por sí sola no es una varita mágica. Los investigadores señalaron que la limpieza de la energía de tierra depende enteramente de cómo se genera esa electricidad. Si la red eléctrica todavía quema carbón o gas para satisfacer la nueva demanda, la contaminación simplemente se traslada de la chimenea del barco a la chimenea de la planta de energía, y los beneficios climáticos se reducen. Además, el estudio destacó una complicación creciente con el gas natural licuado, o GNL, un combustible al que muchos barcos nuevos están cambiando. Aunque el GNL es más limpio que el diésel, los barcos que lo utilizan a menudo todavía necesitan quemar el exceso de gas mientras están atracados, y muchas de estas embarcaciones aún no están diseñadas para utilizar el sistema de suministro de energía en tierra. Esto crea un desajuste donde los barcos más nuevos y "más limpios" podrían no ser capaces de usar la solución más limpia disponible. Los investigadores también observaron que el éxito financiero de este plan depende en gran medida de las actuales deducciones fiscales para la electricidad; sin ellas, la ventaja de costos desaparecería y la transición se estancaría.
En última instancia, el estudio concluye que el suministro de energía en tierra es una herramienta poderosa, pero requiere un esfuerzo coordinado para funcionar. No basta con que un puerto construya los cables; los barcos deben ser reacondicionados para aceptarlos, y la electricidad debe provenir de una red limpia. Los datos de Bremerhaven muestran que el potencial para ahorrar dinero y mejorar la salud pública es enorme, pero es condicional. La transición requiere que los puertos, las compañías navieras y los gobiernos trabajen juntos para asegurar que la electricidad sea asequible, que la infraestructura esté lista y que los barcos sean compatibles. El camino para el Puerto de Bremerhaven, y potencialmente para puertos en todo el mundo, está claro: conecten los barcos, pero solo si el resto del sistema está listo para soportar el cambio. La tecnología está ahí, el caso económico es sólido bajo las reglas adecuadas y la recompensa ambiental es inmediata, pero exige un enfoque holístico que vaya más allá de simplemente instalar un enchufe.
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