29 noviembre, 2023

LAS BATERÍAS DE ESTADO SÓLIDO

La evolución de la náutica de recreo tiende, al igual que otros sistemas de movilidad, a una mayor electrificación. La evolución de las baterías aplicadas a la movilidad están avanzando principalmente de mano de la electrificación de los automóviles y de los vehículos de movilidad personal (VMP), bicicletas y patinetes principalmente.

Poco a poco estos avances han llegado a los motores náuticos para sustituir primero los de pequeña cilindrada. Muchos barcos de recreo ya llevan fueraborda eléctricos, y los motores de proa suelen ser eléctricos.

Motor fueraborda eléctrico Spirit 3CV (1Kw)

También se están realizando prototipos de barcos movidos principalmente por electricidad. Muchos recordamos “La Perla Negra” de Burlakov amarrado en el puerto de Tarragona. La principal innovación del proyecto es la integración de los paneles solares flexibles dentro del tejido de las velas, según Burlakov. Es más, el yate está dotado también de rotores que generan la energía hídrica del agua desplazada durante el movimiento.

The Black Pearl

El catamarán Turanor  fue en 2010 el primero en dar la vuelta al mundo con energía solar. Actualmente hay astilleros especializados en fabricación de barcos eléctricos. Ver Web barcos eléctricos 

Turanor

Y mención aparte merecen los submarinos cuyo principal medio de propulsión es la electricidad, bien generada por sistemas convencionales, generadores nucleares  o AIP (sistemas de generación anaeróbica)

La evolución de los barcos y vehículos eléctricos depende fundamentalmente de la eficiencia y seguridad de las baterías y de la capacidad y rapidez de los sistemas de carga.

Aquí vamos a comentar uno de los elementos que últimamente está levantando más polémica principalmente entre los automóviles y VMP, como son las baterías.

Una batería es un dispositivo que permite acumular energía. Su funcionamiento se basa en la conversión de la energía química almacenada en eléctrica. Una batería tiene tres elementos: un electrodo positivo o ánodo; un electrodo negativo o cátodo; y un electrólito que permite que los iones se muevan entre los electrodos. Los electrodos están separados por un material separador. Este electrólito es un líquido o gel de carácter acido y fácilmente inflamable. Una batería está compuesta por un conjunto de celdas. Por eso comúnmente se le llama pila.


Hasta principios de los años 50 o 60 del siglo XX la mayoría de las baterías eran de plomo ácido (baterías húmedas). Eran baterías que necesitaban mantenimiento pues había que ir reponiendo periódicamente con agua destilada la evaporada en el ácido sulfúrico.

Posteriormente surgieron las baterías sin mantenimiento donde el ácido era sustituido por un gel, también con características ácidas por lo que es corrosivo. Estas baterías de níquel-hierro y níquel-cadmio eran poco eficientes, lentas de cargar y se descargaban fácilmente. Además estas últimas al llevar cadmio eran muy contaminantes.

Las baterías de niquel-metal hidruro sustituyeron el cadmio por un cátodo de hidruro metálico por lo que además de ser mas baratas no contaminan tanto y no tienen tanto efecto memoria.

Las baterías de litio suelen emplear como electrólito una solución de sales de litio encargada de transmitir los iones entre los polos. Luego el electrólito es líquido o gel que facilita el desplazamiento de los iones, con los peligros que eso lleva al ser inflamable.

Estas dos últimas son las que mas se emplean actualmente siendo la tendencia a utilizar baterías de litio, aunque algunos fabricantes como Toyota todavía utiliza, en algunos modelos de vehículos híbridos, baterías de metal-hidruro modificadas de alto rendimiento y seguridad, a la vez que es uno de los principales investigadores en baterías de estado sólido.

Y es aquí cuando entramos en el problema de la seguridad. En general, aunque los fabricantes garantizan una gran seguridad esta no es al 100% ya que se han dado casos de incendiarse  e incluso de explotar las baterías. En algunos sitios se han tomado medidas prohibiendo el embarque de vehículos eléctricos en los ferris. (Ver noticia) o en los transportes urbanos. El Metro de Madrid continuamente recuerda por megafonía la prohibición de embarque con patinetes en sus vagones.

Los principales problemas de las baterías actuales son:

  • La relación peso y tamaño con la capacidad de carga. Son muy pesadas y grandes.
  • La lentitud en la carga. Mucho tiempo para llegar a un 80% o 100% de su carga
  • La seguridad.  Se dan múltiples casos de incendio y explosión
  • El precio, ya que los materiales con con los que están fabricadas son caros y en muchos casos monopolios de unos pocos países.

Las futuras baterías de estado sólido sustituirán ese líquido por un elemento sólido de metal de litio, óxidos cerámicos o vidrios de sulfuro que cumplirá con la misma función, pero con muchas más ventajas. Entre ellas:

  • Menor tamaño ya que la separación de los electrodos será mas delgada y no necesitaran separador.
  • Mayor capacidad ya al tener menos separación entre electrodos las celdas son más delgadas y caben mas en el mismo tamaño.
  • Menor peso y tamaño.
  • Menor tiempo de recarga.
  • Vida útil más larga.
  • Mayor seguridad ya que no explotarán ni arderán.

Si a ello unimos el empleo como el grafeno, los iones de sodio y otros nuevos materiales mas comunes y baratos podemos aventurar que de aquí a pocos años, tres o cuatro como máximo, tendremos coches eléctricos con una autonomía de 1200 km, que se podrán recargar en 5 o 10 minutos hasta un 80% de carga y además estas baterías serán más ligeras, seguras, baratas, y más fáciles de reciclar.

Si extrapolamos la experiencia y avances que de mano de la automoción se están realizando, podemos imaginar cómo serán las baterías aplicadas a la náutica.

Esperando que haya sido interesante 

Un saludo, y siempre "por lo mojao"

Angel Romero Bello





21 noviembre, 2023

NAVEGAR POR LATITUDES.

EL SISTEMA DE NAVEGACIÓN EN LA ÉPOCA DE LOS DESCUBRIMIENTOS

Durante siglos gentes de todas las partes y culturas del mundo se las han ingeniado para ir de un lado a otro por el mar sin perderse. Cada uno en su entorno y dentro de sus conocimientos idearon sistemas que les permitieran conocer donde se dirigían y su posición.

Mientras se navegará por aguas costeras no había problema, ya que se podían coger referencias conocidas de las costas. Entre generaciones de marineros estas se transmitían primero oralmente y luego se plasmaron gráficamente, naciendo las primeras cartas y rosas de direcciones. Los navegantes polinesios de las islas Marshall, por ejemplo, usaban una especie de  trenzado de fibras vegetales con conchas marinas para representar los rumbos e islas (Rebbelib). Los vikingos tenían su propia rosa de vientos (Vegvísir), etc. 


Rebbelib de las Islas Marshall

En occidente ya desde época remota los geógrafos y  navegantes plasmaron sus descubrimientos mediante escritos. Dos de los más conocidos son el “Periplo de Excilax” escrito en griego por Excilax  de Carianda a finales del siglo IV a.C. que narra la circunnavegación del Mediterráneo y el Mar Negro y el “Periplo de Hannón” (entre el s. IV al II a.C.) que según parece navegó más allá de las columnas de Hércules por las costas del Oeste de África.

El Mediterráneo era un mar conocido y muy navegado desde la antigüedad donde se podía navegar siempre con la costa a la vista y alejarse dos o tres jornadas sin volver a verla era difícil. Algo parecido se podía decir de las costas del Atlántico Norte, cuyos accidentes geográficos eran conocidos por los navegantes. Siempre que no se alejaran demasiado podían volver a ver tierra navegando hacia el Este. Ya los fenicios habían surcado las costas del oeste de la Península Ibérica y llegado hasta las islas Británicas (Casitérides)  en busca de estaño para fabricar bronce.

A partir de la edad media, cuando se abren las rutas de las especias, que en occidente tenían más valor que el oro, adquiere la navegación de altura una gran importancia. A causa de la caída de Constantinopla en 1453 se dificulta el acceso terrestre a las rutas de las especias por oriente y se ve la necesidad de encontrar nuevas rutas comerciales con a Asia  y los centros productores de especias. Estas nuevas rutas requerían la navegación de altura en muchos casos y navegantes españoles y portugueses toman la iniciativa ingeniándoselas con los conocimientos que tenían hasta el momento.

Los cuatro términos de la navegación necesarios, desde el momento en que los pilotos, lejos del litoral, debían ‘echar el punto’, esto es, saber en qué coordenadas geográficas se encontraba el barco son: la latitud, longitud rumbo y la distancia.

 La esencia de la navegación marítima se encuentra, en los conocimientos, los instrumentos y las técnicas que permiten determinar las coordenadas geográficas que definen la situación del buque en la mar y dirigir la navegación de forma segura y eficaz. Para lo cual resulta fundamental la disposición de cartografía náutica con la representación sobre un plano de la porción de la superficie terrestre donde se efectúa la navegación. Si se dispone de cartas náuticas precisas y conocimientos de los obstáculos, las corrientes y los vientos, la empresa de llevar un navío de un lugar a otro se facilita enormemente.


Portulano de Jorge Reinel  (1519)

No siempre ha sido posible determinar con precisión estos términos ya que los instrumentos y conocimientos náuticos no lo permitían, y antiguamente en la mayoría de las ocasiones el lugar del destino y la mejor ruta para llegar a él solo se conocía de oídas ya que hasta que un navegante llegaba por primera vez no había cartas ni derroteros y estos eran ocultados como secretos de estado bajo pena de muerte.

La determinación de la latitud, nuestro primer término de la navegación, esto es la posición más al norte o al sur de un barco, se determinaba con más o menos precisión desde la antigüedad utilizando diferentes aparatos que fundamentalmente median la altura meridiana a el Sol o la altura a las estrellas. Aparatos como el astrolabio náutico, el cuadrante o la ballestilla eran de uso general entre los navegantes para determinar la latitud.

Ballestilla

La longitud, posición más al este y oeste, entrañaba más dificultad. Se establecía por estima, de forma aproximada, partiendo de un punto y conociendo la velocidad y el rumbo. Constituyo uno de los mayores retos en la historia de la navegación y muchos países pusieron su empeño en solucionar este problema para lo cual no dudaron en hacer concursos y premiar a quien diese con la clave. En realidad, no fue posible determinarla con exactitud hasta que no se fabricaron cronómetros náuticos de precisión en el siglo XVIII por parte de John Harrison. El primero, el H1, fabricado en 1735 pesaba 34 kilos. En 1759 con el H4 había logrado reducir el peso a 1360 gramos.

Cronómetros marinos de Harrison


El rumbo era determinado normalmente con la brújula, que ya se conocía desde la antigüedad en oriente, pero no fue hasta el siglo XII que se comenzó a emplear en la navegación marítima. El padre agustino Alejandro Neckan cita en sus obras en el año 1180 el rudimentario sistema de calamitas, diciendo: “Los marinos en el mar que debido a tiempos nubosos pierden de vista el Sol durante el día, o que a causa de la oscuridad en la noche pierden el conocimiento del rumbo a que navegan, tocan una aguja con el imán, la aguja se pone a dar vueltas, hasta que su movimiento cesa y su punta se encuentra entonces dirigida al norte”.
 La descripción más antigua de un la aguja magnética, que perfeccionado ha llegado a nuestros días, se debe a Pedro Peregrino de Maricourt, en su “Espistola de Magnete” fechada en 1269.

Bitácora con brújula

 La distancia se podía determinar partiendo de la velocidad medida con la corredera o sistemas similares. La corredera de barquilla se comenzó a usar a principios del siglo XVI pero ya anteriormente los marinos determinaban la velocidad del barco por el tiempo que tardaba un objeto (madera normalmente) lanzado por proa en recorrer la eslora del barco. El tiempo se media mediante la ampolleta o reloj de arena.



Corredera de barquilla

Es de imaginar que la precisión que permitían dichos instrumentos y métodos dejaba mucho que desear.

Dado que hasta el siglo XVIII no fue posible determinar la longitud con precisión los antiguos navegantes navegaban por latitudes. Por la facilidad de uso, ningún método de navegación que se guie por el cielo ha sido tan útil a la navegación.

La latitud de un lugar es fácilmente determinada según la posición de los astros en el firmamento, solo es necesario determinar ésta con los diferentes instrumentos náuticos, para conocer la nuestra latitud y si conocemos la del lugar de destino conseguiremos llegar allí.

Los movimientos de los astros se recogían en los almanaques, que eran tratados y tablas que predecían la posición de los astros y el recorrido de estos a lo largo del año. Uno de los más conocidos fue el del hebreo Abraham Zacuto que fue profesor en las universidades de Salamanca, Zaragoza y Cartagena, y que publico el “Almanach perpetuum celestium motuum” en 1478. Hoy día, en España, el Almanaque Náutico es una publicación oficial que se edita anualmente por el Real Instituto y Observatorio de la Armada en San Fernando. Todos los países con tradición marinera publican sus diferentes tablas y almanaques náuticos.


Solo había que medir la altura a un astro conocido y realizar los cálculos para determinar con el almanaque la latitud a la que correspondía dicha altura.

Alejarse de la costa siguiendo una determinada latitud permitía regresar de nuevo al punto de salida siempre que se navegara por la misma latitud, pero en sentido contrario. La premisa “paralelo correr, tierra encontrar” era la base fundamental para navegar.

El navegante organizaba su salida desde un puerto conocido que se hallara en la misma latitud que el punto de llegada o en su caso navegaba al sur o al norte hasta llegar a la misma latitud que el destino para así mantener el rumbo del barco navegando siempre en sentido este u oeste según convenía.

Cristóbal Colón se valió de este método para navegar hasta el Caribe. Dado que su objetivo era llegar a la India y dado que ya conocía la latitud de Calicut, la ciudad de las especias, (11°25’ N) sólo tenía que partir de Canarias (28°N), y  navegar hacia el sur hasta alcanzar latitudes correspondientes a la India (entre 24°N y 8° N) para luego navegar al oeste y así supuestamente llegar a la India. Además, en este caso contaba con el hecho de que los vientos Alisios le favorecían. Lo que no tuvo en cuenta Colón es que entre Asia y África se interponía otro continente.

Este método no requiere cálculos complejos, todo lo necesario para mantenerse en la dirección este-oeste es mantener un cuerpo celeste en la misma altitud del meridiano, es decir su altura angular sobre el horizonte en el meridiano. Por la noche se podía utilizar una estrella (Ej: La Polar en el Hemisferio Norte), que con una corrección del almanaque cumplía su propósito.

 Durante el día se tomaba la altura del Sol por el paso del meridiano y con su declinación para el día correspondiente consultada en el Almanaque Náutico se saca la latitud mediante unos sencillos cálculos.

Los principales instrumentos para medir la altura de un astro fueron en orden cronológico: el astrolabio, el cuadrante náutico, la ballestilla, el cuadrante de Davis y el sextante. También se utilizaron otros instrumentos como el Kamal, muy usado por los navegantes árabes del indico o el circulo de reflexión y el octante que fueron los precursores del sextante. Hoy en día todavía se usa el sextante y es obligatorio el disponer de uno así como de las correspondientes tablas náuticas en todos barcos que están homologados para la navegación sin límites de distancia a costa (BOE 119 19/05/2021).

Se podía navegar este-oeste sin ayuda de instrumentos complejos, simplemente guiados por los astros o valiéndose de sencillos instrumentos como algunos de los descritos anteriormente, incluso en épocas en las que todavía no se usaba la brújula. Los vikingos lo lograban manteniendo constante la sombra proyectada por un palo vertical. (clic en el enlace para ver video)

Por supuesto que navegando en latitudes no siempre se conseguía llegar por el camino más corto ni por el más rápido. Al no conocer con exactitud el efecto de las corrientes y los vientos, ni disponer de cartas náuticas precisas, la ruta que se elegía no era precisamente la más efectiva.

Colon conocía el efecto de los vientos alisios y la corrientes ecuatoriales y los aprovecho en sus viajes de ida partiendo desde Canarias. El retorno desde el Caribe normalmente se hacía por una ruta más al norte, por las Azores, para aprovechar la corriente del Golfo y del Atlántico Norte. Todavía hoy en día son las rutas más utilizadas para cruzar el Atlántico a vela.

El “tornaviaje” desde Filipinas fue un hito en la navegación, que consiguió que el regreso desde Manila hasta Acapulco se acortase notablemente cruzando el Pacifico por el norte y aprovechando la corriente de Kuroshio. Aunque el descubrimiento y documentación de esta ruta se atribuye a Andrés de Urdaneta y Miguel López de Legazpi el primero que la realizo fue el capitán Alonso de Arellano que a bordo del patache “San Lucas” arribo al puerto de la Navidad el 9 de agosto de 1565, dos meses antes de que Urdaneta llegara a Acapulco.

El tornaviaje

 En el año 2021 se celebró  el 500 aniversario de la primera vuelta al mundo por Juan Sebastián Elcano. En estos siglos el arte de la navegación ha avanzado enormemente y no nos podemos imaginar las dificultades que tenían antiguamente para poder llegar a su destino con barcos tan frágiles y medios tan sencillos y escasos, pero esas gestas pueden compararse, si no superar, a otras como la llegada del hombre a la Luna.

Esperando que haya sido interesante.

Un saludo y siempre "por lo mojao"
Angel Romero Bello 

08 noviembre, 2023

CONFERENCIA: “REMEMBERING THE ARMADA” impartida por Mª José Mozota y Angel Romero

 Rememoración de la gesta de la Armada de 1588 en las costas de Irlanda

La Delegación de la RLNE en Aragón, con la colaboración de la Delegación Aragonesa de la RAECY, CEPYME Aragón, Federación Aragonesa de Actividades Subacuáticas (FARAS), Centro Buceo Zaragoza (CBZ), y “Columnafoto.com”, organiza la conferencia  “REMEMBERING THE ARMADA” impartida por Mª José Mozota y Angel Romero

  • DIA: martes 14 de noviembre de 2023, 
  • HORA:  19,30 horas,
  • LUGAR: Salón de Actos de CEPYME Aragón - c/ Santander 36, 2ª planta. 50010 Zaragoza. (entrada libre hasta completar el aforo)



En 1588 durante las tormentas conocidas como " El gran vendaval", 24 de los barcos pertenecientes a la Gran Armada, que habían partido desde la Península para conquistar Inglaterra, naufragaron en las costas de Irlanda. Tres de ellos, la Lavia, la Santa María de Visón y la Juliana se hundieron en la playa de Streedagh a 10 millas al norte de la ciudad de Sligo en el pueblecito de Grange. Unas 1.100 vidas españolas perecieron en el naufragio, pero algunos sobrevivieron con la ayuda de los católicos irlandeses. Conocemos está historia por el relato de uno de éstos supervivientes, el capitán Francisco de Cuéllar. Existe una asociación en Sligo, la Spanish Armada Ireland, dedicada a mantener viva la llama de este evento. Cada mes de septiembre se celebra la rememoración del naufragio, organizado por su presidente Eddie O'Gorman. Este año una delegación de la RAECY acudimos a este emotivo evento junto con una amplia representación por parte de España; El embajador español en Irlanda Ion de la Riva, el agregado de defensa capitán de navío José Luis Nieto, el vicealmirante Enrique Torres Piñeyro director del Museo Naval de Madrid y el capitán de corbeta Alexis Molinos comandante del patrullero Centinela que, con toda su dotación, participaron en los actos.

En esta conferencia se va a hablar del hecho histórico y de cómo se produjeron los naufragios que ha dado lugar a esta efeméride, así como de la participación en los actos en la que estuvimos presentes miembros de RAECY. También daremos indicaciones y pautas por si en un futuro otras personas quisieran acudir al festival que anualmente se celebra en Irlanda, conocido como “Remembering The Armada”. 


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