Diseño preliminar de un catamarán híbrido solar de 130 KW de potencia instalada, para el transporte de pasajeros en el río Amazonas - Cueva Huamalies, Miguel Alcides (2019)
El transporte fluvial, representa el principal medio natural para transporte de mercaderías y pasajeros en la cuenca de los ríos navegables del Amazonía; que permiten el intercambio comercial entre los pueblos y ciudades ribereñas. Las embarcaciones y buques que realizan estas actividades de navegación y comercio presentan limitaciones tecnológicas y una lamentable improvisación que pone en riesgo la operación y la seguridad de la carga, los pasajeros y de su tripulación. Por otro lado, el empleo de combustibles fósiles para el uso de motores de combustión interna constituye un factor directo y agravante de la contaminación atmosférica y sonora, afectando al medio, la tranquilidad de la vida silvestre de la zona y la propia naturaleza donde se desarrolla esta actividad. La OMI, en su calidad de organismo especializado de las Naciones Unidas, tiene como misión fomentar, a través de la cooperación, un transporte marítimo seguro, protegido, ecológicamente racional, eficiente y sostenible, viene desarrollando diversas recomendaciones mundiales para la seguridad de la vida humana en el mar y cuidado del medio ambiente marítimo. Asimismo, en el año 2015, los países miembros de la OMI, mediante la adopción de la “Agenda 2030 para el desarrollo sostenible” y sus 17 objetivos, seguido de la entrada en vigor del Acuerdo de París (2016) sobre “Cambio Climático”, que obedece a la limitación de emisiones y la puesta en marcha de acciones tangibles para disminuir el aumento de la temperatura global, en tal sentido, el Perú deben generar propuestas tecnológicas que pongan en práctica las recomendaciones y acuerdos pactados, en donde nuestro país es miembro y firmante de dichos acuerdos. Por ello, considerando los objetivos al 2030 como la lucha contra el cambio climático, la innovación en las infraestructuras, la protección de la vida submarina, el uso de energías renovables, el consumo y desarrollo sostenible, la preservación de flora y fauna en todo nivel y, el desarrollo de ciudades y comunidades sostenibles hemos propuesto una embarcación que contribuya al cumplimiento de estos objetivos en la cuenca navegable del Amazonas. El presente trabajo es una propuesta sobre la aplicación de la energía solar, como fuente de energía empleado para la propulsión de una embarcación para el de transporte de pasajeros, cuyas principales ventajas e impacto, están referidas a la reducción de ruido y la disminución de la contaminación atmosférica. En la actualidad, alrededor del 100 % de la flota fluvial peruana, emplea combustibles fósiles como medio de energía principal para su propulsión, cuyas emisiones de gases producto de la combustión, contienen óxido de azufre (SOx), óxido de nitrógeno (NOx), CO2 y substancias agotadoras del ozono. Este trabajo se centra en la investigación y elaboración del proyecto preliminar de una embarcación fluvial para el transporte de pasajeros, cuya principal fuente energética es la energía solar fotovoltaica, mediante paneles solares y baterías se alimenta dos (02) motores eléctricos, además de contar con dos (02) generadores auxiliares de emergencia, se logra cubrir la demanda energética total de la embarcación para una velocidad de crucero de 8 nudos y con una rango de operación entre 6.0 - 9.5 nudos, considerando una velocidad en contracorriente de hasta 3.5 nudos, para una autonomía diaria de 5 horas de navegación continua. Nuestra propuesta cumple con las recomendaciones y requerimientos técnicos del diseño naval tales como los expuestos en la norma NR 217 Rules for the Classification of Inland Navigation Vessels (Edition 2017), regulaciones de la MARPOL – OMI (Anexo VI y V), disposiciones del Convenio internacional para la seguridad de la vida humana en el mar (SOLAS - Capitulo II, III y IV) y regulaciones de la autoridad nacional, según corresponda. Cabe señalar que las recomendaciones del MARPOL y SOLAS emitidos por la OMI, son de aplicación exclusiva marítima. Sin embargo, tomaremos sus recomendaciones como exigencias para nuestro diseño preliminar. El diseño preliminar cubre con las exigencias básicas y principales de la ingeniería naval como es el desarrollo de la disposición general, desarrollo de las líneas de forma, el escantillonado de los elementos estructurales, análisis torsional y estructural de la embarcación bajo el modelo de viga-buque, la predicción de potencia en aguas razas, planta de máquinas y la selección del equipamiento para los sistemas de propulsión, gobierno, achique, lastre y contraincendios, el análisis de estabilidad intacta, el análisis de viabilidad económico y el cálculo de reducción de emisiones y huella de carbono de acuerdo a la guía práctica para el cálculo de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Se ha tenido en especial consideración el balance energético (la factibilidad operativa del sistema fotovoltaico, garantizando la demanda energética en cualquier condición de trabajo) y el enfoque de energías renovables.