La Propulsión Nuclear en Buques Mercantes

Cuando hablamos de barcos mercantes propulsados con plantas de energía atómica, el primero y tal vez el único que viene a nuestra mente es el NS Savannah (NS por Nuclear Ship) construido por Estados Unidos, aunque también fueron construidos otros como el NS Otto Hahn, construido por la República Federal de Alemania y el NS Mutsu construido por Japón.

Los tres forman parte del pasado de la Marina Mercante, pero actualmente existen en servicio activo la flota de rompehielos de la compañía Murmansk Shipping Company que mantienen abierta las rutas del Océano Ártico, uno de los lugares más inhóspitos de planeta.

Una breve reseña de ellos:

NS Savannah
En el medio de lo que se llamó la guerra fría y dentro del programa “Átomos para la Paz”, Estados Unidos quería mostrar que el uso de la energía nuclear no sólo era utilizable para las armas. En ese contexto nació en 1955 el proyecto de un barco mercante mixto de carga y pasaje propulsado por energía nuclear.

La construcción del NS Savannah fue una demostración de la factibilidad técnica de la propulsión nuclear en buques mercantes y en muchos puntos el buque fue un éxito; era marinero, su record de seguridad muy buena, excelente economía de combustible y sin emisiones de gases contaminantes a la atmósfera. Por su diseño, parecía más un yate de lujo que un buque de carga y nunca se esperó que fuera comercialmente competitivo.
La parte de pasaje tenía 30 camarotes de lujo excepcional para la época, pero la fina línea del casco hacía que la carga máxima de 8.500 ton. ó 652.000 pies cúbicos, fuera muy difícil de estibar. Su espacio de pasajeros estaba sobre-dimensionada, mientras que el de carga era insuficiente. Requería una tripulación de más de 100 personas, incluyendo técnicos e ingenieros nucleares. Su costo operativo incluía además una organización especial en tierra para gestionar dique seco personalizado, para las reparaciones necesarias.
Fue botado el 23 de Marzo de 1962 y durante su vida operativa navegó más de 450.000 millas. Operó con carga luego de varios años de prueba en el mar, desde 1965 hasta 1970. Era propulsado por un único reactor nuclear tipo PWR, construido por Babcock & Wilcox con una potencia de 74 MW, que generaba vapor para accionar una turbina unida a un solo eje de hélice. Consumió 163 libras de uranio, que se estimaron que es el equivalente a 29 millones de galones de fuel oil. Desarrollaba una velocidad de 21 Nudos. Fue puesto fuera de servicio en 1972.
Actualmente, la propulsión de barcos mercantes por energía nuclear no es muy utilizada en el mundo, donde sólo quedan operativos los barcos de la Murmansk Shipping Company. Pero si hacemos la analogía del primer Savannah, que en 1819 fue el primer buque a vapor que cruzo el Atlántico desde Savannah a Liverpool, en 29 días, todavía se tardó 60 años para que la energía del vapor superara el poder de la vela. Las nuevas tecnologías muchas veces tardan años en implantarse.
El NS Savannah, más que un ejemplo de rentabilidad económica, era un ejemplo de poderío tecnológico. Mostrar a buques mercantes navegando con reactores silenciosos, limpios y eficientes. El color blanco de su obra muerta quería resaltar la limpieza de este tipo de propulsión frente a las emisiones de humos que generaba la propulsión convencional de la época.
En 1968 comenzaron las pruebas de mar y en Octubre de ese año fue certificado como apto para uso comercial y de investigaciones. Estaba configurado para llevar pasajeros y mineral de hierro. En 1972 su reactor fue recargado de combustible después de navegar 250.000 millas náuticas. En 1979 se remplazó su reactor nuclear y la planta de propulsión a vapor por un motor diesel convencional. En 9 años, propulsado por energía nuclear, había estado en 22 países, navegando 650.000 millas.
Especificaciones:
Eslora: 182 mts.
Manga: 24 mts.
Calado: 9 mts.
Desplazamiento: 22.000 tons.
Tripulantes: 124
Pasajeros: 60

Otto Hanh
Fue un proyecto de la Republica Federal de Alemania que en 1960 se planteó la construcción de un buque de investigación con propulsión nuclear. En 1963 fue colocada la quilla en los astilleros de Kiel.

Especificaciones:
Eslora 164,3 mts.
Manga 23.4 mts.
Reactor 38 MW de potencia construido por German Babcock & Wilcox
Velocidad 15.75 nudos
Tripulación 63 y un máximo de 35 investigadores

El NS Mutsu
Para solucionar el problema de no contar con combustibles fósiles en su territorio, Japón también inició un proyecto de propulsión de buques con energía nuclear. Se pensó que estaría listo para 1972, pero se produjeron demoras por razones de seguridad debido a serios problemas en la coraza del reactor, También, los pescadores japoneses realizaron demostraciones masivas contra el buque.

Recién en 1990 fue puesto en servicio activo y hasta el año 1992 realizó cuatro viajes con resultados positivos, pero la viabilidad del proyecto estaba cuestionada, por lo que en 1995 fue sacado de servicio. Clasificado como buque de carga, no llegó a realizar ningún viaje comercial.
Especificaciones:
Eslora 130 mts.
Manga 19 mts.
Desplazamiento 8242 ton.
Reactor tipo PWR
Potencia de la turbina 7,5 MW
Velocidad 16.5 nudos

Tambíen la energía nuclear propulsa los barcos en el Océano Ártico. La flota de barcos de la compañía Murmansk Shipping Company compuesta por Rompehielos Oceánicos, de la clase Artika, equipados con dos reactores, rompehielos fluviales de la clase Taymyr, construidos para navegar en aguas menos profundas y un buque containero, “El Sevmorput”, equipados estos últimos con un solo reactor.
Esta flota está logrando mantener abiertas durante todo el año las vías de comunicación marítima entre las poblaciones de Siberia, manteniendo despejados los más de 3.000 Kms. de mar que separan a Murmansk, en el mar de Barents, de Norilsk tras atravesar los mares de Kara, Laptev y de Siberia Oriental.
La ventaja de este tipo de planta comparada con las plantas de propulsión convencionales es la autonomía, que para este tipo de navegación es fundamental. El combustible nuclear que llevan es suficiente para que el buque pueda estar navegando durante dos años sin reabastecimiento de combustible en comparación con los 40 días de un buque propulsado por motores diesel.

NS Lenin
Fue el primer barco de superficie del mundo propulsado por energía nuclear. Botado en diciembre de 1957, puesto en servicio en 1959. Originalmente tenía 3 reactores OK-150 de 90 Megawatios. Tuvo dos accidentes nucleares, el primero en 1965 y el segundo en 1967 en uno de los reactores que fueron cambiados por 2 reactores OK-900 de 171 Megawatios. En 1970 regresó al servicio activo. Desmantelado en1989, debido a que su casco se mostraba gastado por la fricción con el hielo y desde el 2005 está como barco museo.

Especificaciones:
Eslora 134 mts
Manga 27,6 mts
Propulsión 3 hélices accionadas eléctricamente
Velocidad 18 nudos

Rompehielos nuclear “Arktika”
Recorrió un millón de millas marítimas desde que fue puesto en servicio. El 17 de agosto de 1977 fue el primer buque de superficie en el mundo en llegar hasta el Polo Norte. En sólo 72 horas, luego de apartarse de la ruta conocida de la gran Vía Marítima del Norte, rompió los hielos del Ártico Central y llegó a la cima del mundo.

A finales de 1983, se había creado una situación de emergencia que suele ocurrir sólo una vez en 100 años; en los hielos quedaron atrapados varios barcos de transporte. En esa ocasión solo el Artika logró abrirse paso a través del hielo y abrir un camino para las embarcaciones atrapadas. Después de haber estado 25 años en servicio, realizó un viaje sin escalas de un año, entre mayo de 1999 y mayo del 2000, probando la alta fiabilidad de todos los mecanismos.
Hoy se encuentra, junto con el NS Sibir, amarrado en Atomoflot (base de reparaciones y recarga de combustible) para una reparación extensa, pero dado el costo de la misma, probablemente sea sacado de servicio activo.
Especificaciones:
Eslora: 148 mts. a 159 mts.
Manga: 30 mts
Desplazamiento: 23,000 tons a 25,000 tons
Velocidad máxima: 18 a 22 nudos
Tripulación: 138 a 200
Reactores: 2 OK-900A, 171 megawatt cada uno
Propulsión: 3 hélices, 75,000 hp

NS Sevmorput
Su construcción comenzó en 1983 y su botadura en 1988. Originalmente estaba clasificado como un buque LASH que lleva barcazas y carga containerizada y en el año 2007 fue transformado en buque de perforación para yacimientos de petróleo.

Especificaciones:
Eslora 260 mts
Manga 32 mts
Velocidad 20 nudos
Propulsión 30 MW

NS Yamal
El rompehielos Yamal, bautizado así por la península de Yamal que significa el “Fin de la Tierra”. Su puesta en servicio tuvo lugar en 1993.

Emplea dos reactores 2 OK-900 PWR, cada uno de ellos con 245 elementos de combustible. El núcleo del reactor mide aproximadamente 1 metro de alto por 1,5 m de diámetro. Su combustible es uranio 235 enriquecido en un 30-40%. La parada del reactor se puede efectuar en 0,6 segundos. Cada reactor tiene cuatro generadores de vapor que mueven dos turbinas. Cada turbina de vapor hace girar tres generadores que suministran energía a los motores de propulsión del buque.
Tiene una proa de acero fundido de 48 cm de grosor en su punto más fuerte y es capaz de romper capas de hielo de 2.3 metros de grosor.
Especificaciones:
Eslora: 150 m
Manga: 30 m
Puntal: 55 m
Tripulación: 105
Velocidad máxima 22 nudos.

NS 50 Let Pobedy
50 Let Pobedy es el nombre del más grande y poderoso rompehielos en servicio en la actualidad y representa en sí un proyecto modernizado de los rompehielos nucleares tipo Arktika; fue construido por Baltic Works en San Petersburgo, Rusia. El proyecto se inició en octubre de 1989. Su construcción comenzó en 1993, con la idea de que entrara en servicio en 1995 para conmemorar la revolución de 1945, pero se detuvo en 1994 por falta de fondos, reiniciándose su construcción en el 2003. Las obras culminaron a inicios del 2007.

Está dotado de un sistema de mando automático digital de nueva generación y de los más modernos medios de protección de su instalación nuclear y una planta de recolección y procesamiento de residuos. El grosor máximo del hielo que el buque puede navegar a 2 nudos de velocidad es de 2,8 metros.
Desde 1989 los rompehielos nucleares han sido utilizados también como cruceros de turismo, llevando pasajeros hasta el Polo Norte. Cada pasajero paga hasta u$s 25.000.- por cruceros que tardan tres semanas.
El NS Sibit fue usado para los dos primeros en 1989 y 1990; en 1991 y 1992 fueron utilizados los NS Sovjetsky y NS Soyuz. Durante el verano de 1993 se usó el NS Yamal para tres cruceros; este buque tiene una sección separada para los turistas y el NS Ural una cubierta que se modifica para este uso.
En el año 2008 el 50 Let Pobedy fue contratado en tres ocasiones por la empresa Quark Expeditions para realizar expediciones al Polo Norte.
El barco puede llevar 128 pasajeros en 64 camarotes de 5 categorías diferentes. Además de potente, el barco es también muy acogedor y ofrece muchas comodidades. A bordo encontraremos una piscina climatizada, sauna, gimnasio y un auditorio.
Todas las cabinas y suites son exteriores con baño privado, ventanas abatibles, televisión de circuito cerrado, escritorio. Durante el viaje, la tripulación comenta a los pasajeros, sobre los diferentes tipos de hielo, la navegación en mares helados, la historia de la exploración del Mar Ártico y cómo lo esta afectando el cambio climático.
Especificaciones:
Eslora: 159 mts.
Manga: 30 mts.
Desplazamiento: 25.000 toneladas
Reactores: 2 OK-900 PWR

En la actualidad están en proyecto nuevos rompehielos propulsados por energía nuclear que entrarían en servicio en el año 2015. Quizás la construcción de un buque mercante (Logístico) propulsado por el CAREM 25 seria el paso inicial y previo al desarrollo de un TR1700 propulsado por este reactor.

Fuente: http://maquinasdebarcos.blogspot.com/2009/09/energia-atomica-aplicada-la-propulsion_25.html