Sistema de propulsion (AIP)

PROPULSION INDEPENDIENTE DEL AIRE .. HISTORIA: El físico inglés William GROVE en 1839 demostró que la unión electroquímica del hidrógeno con...

PROPULSION INDEPENDIENTE DEL AIRE .. HISTORIA:
El físico inglés William GROVE en 1839 demostró que la unión electroquímica del hidrógeno con el oxígeno genera electricidad.
La celula de combustible es un dispositivo de generación de electricidad alimentado por un combustible, el hidrogeno (H2), y por un oxidante, el oxigeno (O2) obteniendo agua como producto final.

Corte de un Casco Con AIP

.. Esta es una de las opciones de AIP para equipar submarinos.
El concepto es de fácil entender: la célula se compone de dos electrodos, ánodo y cátodo, separados por un electrolito. Este permite el paso de protones, las distintas subtancias pueden estar constituidas, La Membrana de Intercambio Protónico (PEM) nos puede servir de ejemplo.
La nueva celda de combustible Siemens
Siemens anunció que la nueva celda de combustible de 120 kW, módulo con tecnología PEM (polymer electrolyte membrane), ha iniciado operaciones en los laboratorios ubicados en la ciudad de Erlangen. Este equipo, recién desarrollado, funciona únicamente con hidrógeno y oxígeno puro. Lo destacable es que la relación alta potencia/volumen del módulo, permite el diseño compacto y requiere un espacio muy reducido tanto para los paneles de monitoreo como los controles electrónicos.
Las celdas de combustible PEM son convertidores de energía que usan la reacción electroquímica del hidrógeno y oxígeno de bajas temperaturas para generar electricidad con eficiencia que supera el 80% y sin emisiones contaminantes. Siemens I&S desarrolla y manufactura este tipo de convertidores para la propulsión independiente de aire (AIP) de los submarinos y cabe mencionar que las nuevas naves tipo 212 de la marina alemana e italiana, son equipadas con la tecnología AIP.
Esta nueva celda es la versión más avanzada de los modelos 30 a 50 kW y está siendo producida para la marina alemana, la cual optó por ella debido a la conversión silenciosa de energía, además de la alta eficiencia y baja temperatura de operación.

Diagrama AIP

.. FUNCIONAMIENTO:
1)Se hace fluir el combustible por el cátodo, allí el catalizador mediante el H2 se ioniza y deja en libertad a sus protones, cargas positivas en contacto con la PEM.
2)Los electrones, cargas negativas, viajan por el circuito exterior Produciendo corriente eléctrica.
3)Los protones se movilizan a través de la PEM hacia el cátodo.
4)En el cátodo, los protones y los electrones se combinan con el O2 para formar agua pura como el producto final de la reacción.
5)La reacción genera una moderna cantidad de calor.

Los submarinos nucleares son los únicos que disponen de suficiente energía para impulsarse y desplazarse a grandes velocidades en grandes distancias y permitir el funcionamiento de los sistemas de la nave y hacer una atmósfera mas limpia para la tripulación sin necesidad de asomar el snorkel a la superficie para limpiar el aire existente dentro del tubo.
En cambio los submarinos convencionales si tienen que realizar la maniobra de snorkel para regenerar el aire y así también poder poner en funcionamiento los motores-generadores que recargarán las baterías.
Esta maniobra es muy peligrosa cuando se realiza una patrulla ya que puede ser detectado por el enemigo por el ruido que producen los generadores o divisar el mástil del snorkel fuera del agua.
Este nuevo sistema de propulsión además de ser silencioso permite navegar en patrulla a 6 nudos en forma permanente por mas de quince días. En caso de requerir velocidades mayores se conecta al motor la corriente de la batería.

Corte del U212 con sistema AIP