En las últimas décadas hemos vivido una tercera revolución en los sistemas de propulsión de submarinos, con nuevos sistemas AIP
Si repasamos el ensayo sobre el arte de navegar por debajo del agua de Narciso Monturiol, vemos que el insigne inventor ya indicaba uno de los grandes problemas del submarino, su propulsión:
“La resolución del problema de la navegación submarina estriba en la construcción de un aparato que sea capaz de descender dentro del mar, de detenerse donde quiera, de moverse en todas direcciones, de volver a la superficie y de navegar por ella; que pueda estar indefinidamente sumergido sin que esté en comunicación con la atmósfera”.
Fig.1 Elementos del Submarino Ictíneo II (Monturiol).
Fig.2 Caja original de la batería del Peral (Quevedo)
En 1884 Isaac Peral escribiría su primer proyecto de submarino, un submarino de aire comprimido que, a semejanza de los torpedos de la época, contaría con un motor Brotherhood de 3 cilindros movidos por un gas fuertemente comprimido y licuado en un aparato de Raoul y Pietet. En 1885 Peral cambia ya al submarino eléctrico, al igual que Isidoro de Cabanyes y D' Olzinelles[1].
Otro precursor del arma submarina que mejoraría el invento de Peral fue John P. Holland con la inclusión de un motor de explosión y el diésel para la carga de las baterías. Este modelo de submarino no cambiaría prácticamente hasta la Segunda Guerra Mundial con los primeros motores anaeróbicos o AIP[2] (de Air Independet Propulsion). Más tarde, en 1954 llegaría la revolución de la propulsión submarina con el reactor nuclear del almirante Hyman G. Rickover y su USS Nautilius[3].
En las últimas décadas hemos vivido una tercera revolución en los sistemas de propulsión de submarinos, con nuevos sistemas AIP[4] y unos submarinos convencionales que se acercan cada vez más al mito de Monturiol:
“Es necesario haber navegado con el solo auxilio muscular para sentir la dicha de poseer una fuerza inanimada submarina; de un motor que, además, da aire vital”.
España y su Armada han apostado por el reformador de bioetanol y las células de combustible, donde la reacción del H2 y el O2 produce electricidad. Este sistema, al principio visto con mucho recelo, es parecido al que van a adoptar los últimos submarinos construidos en Alemania que antes apostaba por el almacenamiento directo del H2 en sus tanques de hidruros, lo cual presentaba graves problemas corrosivos y de seguridad. Suecia, por el contrario, sigue con su motor Stirling, un sistema que lleva en funcionamiento desde la Segunda Guerra Mundial.
La pregunta que nos hacemos en este artículo es: ¿estamos ante el sistema definitivo?, ¿podemos encontrar mejoras desde otro enfoque? La irrupción de las baterías de litio podría suponer la cuarta revolución en propulsión submarina, cambiando profundamente las capacidades de los submarinos convencionales. Empecemos repasando los sistemas AIP utilizados por las distintas Marinas del mundo.
Sistemas AIP en el mundo.
La aplicación del sistema de propulsión AIP por los alemanes al final de la Segunda Guerra Mundial es conocida por todos, el ingeniero Walther ideó una turbina impulsada por el vapor que era calentado por la reacción de peróxido de hidrógeno y el agua[5] (Tomasz, 2019). Después de la Segunda Guerra Mundial, varios países con mayor o menor éxito llevaron a cabo investigaciones y construyeron submarinos con sistemas similares de turbinas y motores diésel que trabajaban en ciclo semicerrado. El caso más conocido lo tenemos en los famosos HMS Explorer y el HMS Excalibur, dos submarinos experimentales de la Royal Navy que debido al riesgo del peróxido empezaron a llamarlos Exploder y Exciter[6].
En los últimos años del siglo XX, antes de la caída del muro de Berlín y el desmoronamiento del Pacto de Varsovia, cuando se contaba con un arma submarina rusa a pleno rendimiento, hubo un repunte en la venta de submarinos y en la investigación de sistemas AIP, tales como: el diésel de ciclo cerrado, el motor Stirling (un sistema de pistón con combustión externa) o el MESMA francés (una turbina de vapor impulsada por el calor de la reacción entre etanol y oxígeno). También dio comienzo a la investigación de las pilas de combustible o Fuel Cell, sistema con diferentes variantes, según como se obtiene el H2 que se necesita para generar electricidad (generadores eléctricos químicos, tanques de hidruros o reformadores)[7].
Tipo: Stirling
Compañías: Kockums(Suecia), Rubin (Rusia), Wuhan (China)
Tipo: Mesma
Tipo: Célula de Combustible (Hidruros)
Observaciones: Se trata de la alternativa de mayor rendimiento. Las células de combustible funcionan combinando químicamente O2 e H2, un oxidante y combustible, para producir electricidad directamente. Alemania probó con éxito tecnología a modo de ensayo en el submarino U-1 entre 1989 y 1991 y ha sido exportada a más de ocho países. El mayor problema que presenta la solución alemana es el almacenaje del H2 que requiere voluminosos tanques de hidruros metálicos y el problema que presenta el embarque del H2, altamente explosivo. Rusia por su parte, anunció que la clase Lada iría equipada con una planta AIP (VNEU en ruso), desarrollada por Rubin, denominada Krystall 27-E. Es un sistema que utiliza generadores eléctricos y químicos para la obtención del H2, un diseño que ha dado numerosos problemas . Además se ha trabajado en paralelo con la Oficina de Ingeniería Mecánica Marina de San Petersburgo Malajit (Malaquita). La mayoría de los expertos estima que Rusia no ha podido desarrollar un sistema AIP
Tipo: Célula de Combustible (Reformado Bioetanol)
Tipo: Célula de Combustible (Reformador Metanol)
Observaciones: TKMS también está desarrollando una tecnología de reformado, en su caso basada en metanol y se encuentra en fase de desarrollo terrestre. Esta opción presenta el problema de la toxicidad del metanol. El sistema utilizaría una pila estándar de Siemens, SINAVY, una tecnología que se utiliza en la primera generación de submarinos alemanes que data de principios del siglo XXI y no es tan eficiente ni robusta como las de Collins Aerospace. Por el momento no existe ningún submarino en construcción donde se piense incorporar esta tecnología AIP, limitándose por ahora a sistemas en tierra para pruebas.
Tipo: Célula de Combustible (Reformador Diésel Oil)
Observaciones: FC2G AIP es un sistema en fase de desarrollo que utiliza diesel oil de alta pureza como base para el reformado. Exige la producción de H2 de alta pureza y de N2 como fluido de trabajo. Esto implica una mayor complejidad, servidumbres volumétricas y consumos auxiliares extras. La disponibilidad de este combustible, que no es el mismo que el de los diésel generadores, supone otro inconveniente logístico. Por el momento, no existe ningún submarino en proyecto de construcción donde se vaya a incorporar esta tecnología AIP, limitándose a una instalación terrestre para pruebas. Esto mismo podemos decir del sistema de reformado de Rubin, para la clase Lada . Según declaraciones de Igor V. Vilnit, CEO de Rubin Design Bureau, se trata de un sistema AIP de reformado de diésel oil que ha superado todos los ensayos terrestres y se encuentra pendiente de probar en la mar .
Ninguno de estos sistemas supone un submarino totalmente independiente del aire, todos tienen una mayor o menor autonomía dependiendo de la capacidad que proporcionan sus tanques de combustibles o comburentes. La mayor autonomía la da el sistema del S-80 español, con capacidad operativa en inmersión pura para guerra antisubmarina superior a las tres semanas[16], el reformador de etanol, y la menor, el sistema Krystall 27-E de la clase rusa Lada[17].
Recordemos que los primeros sistemas de célula de combustible se instalaron en los submarinos alemanes de la clase U-212 para exportación entre 2005 y 2007. La planta de propulsión del submarino U-212 combina un sistema convencional que consiste en un diésel generador y una batería de plomo ácido al que se añade un sistema AIP de célula de combustible para las patrullas a baja velocidad. Este sistema AIP consta de siete células, que proporcionan entre 30 y 50 kW cada una. El oxidante es O2 líquido que va en un tanque LOX[18], igual que en la serie S-80, y el combustible es H2, contenido en la red cristalina del hidruro metálico[19] almacenado fuera del casco resistente por el riesto que supone (Fiori et al., 2015). La cantidad de H2 almacenada está limitada por el tamaño del submarino, especialmente porque el sistema de tanques de hidruros metálicos es muy voluminoso y pesado.
Esto llevó a España en 2004, comienzo del diseño del S-80 por Navantia, a apostar por el reformador, un sistema que produce H2 a partir del procesado de bioetanol a alta temperatura, sistema que el astillero alemán HDW va a utilizar para sus nuevos submarinos, cambiando el bioetanol por metanol[20] (Krummrich y Llabres, 2015) o los franceses de Naval Group, con diesel oil, otro combustible, Todavía no hay ningún barco operativo con este tipo de sistemas y su autonomía se basa en ensayos en instalaciones de prueba terrestre y cálculos de ingeniería, el más avanzado es el español que se encuentra acumulando horas de pruebas antes de su embarque en el tercer submarino de la serie S-80. Estos sistemas, al igual que las combustiones en Stirling y Mesma, introducen diferentes hándicaps respecto a la propulsión pura eléctrica, uno de los más importantes es el ruido que se produce al expulsar los gases sobrantes del proceso de combustión, sea catalítica o no[21] (Annati y Bastiaans, 2015).
Las nuevas pilas de litio y su uso en submarinos
Las baterías de plomo-ácido han sido el estándar utilizado en la industria de submarinos desde que Peral empezara a probar su submarino en 1889[22]. En 1991 Sony comercializó la primera batería de iones de litio, usando como cátodo LiCoO2[23], empezando así la revolución del litio. Las baterías de iones de litio emplean compuestos que incluyen litio tanto en el electrodo positivo (cátodo) como en el negativo (ánodo). Cuando la batería es cargada/descargada, los iones de litio (Li+) son intercambiados entre estos electrodos. El material empleado en el electrodo negativo es, en la mayoría de los casos, grafito con litio intercalado, mientras que para el cátodo existen muchas más opciones, como por ejemplo el LiFePO4 [24]o LiMn2O4[25], cada una presentando diferentes puntos fuertes y débiles en cuanto a energía almacenada, seguridad, coste o vida útil.
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| Fig.3 Densidad energética de diversas tecnologías de baterías recargables del mercado (Wiki). |
- Mayor energía almacenada por unidad de peso y volumen (ver Figura 3).
- Menor degradación y mayor número de ciclos de carga-descarga.
- Gran capacidad de carga rápida y tiempos de carga reducidos (4 veces).
- Bajo nivel de autodescarga (3% al mes frente al 10% en plomo-ácido).
- Bajo mantenimiento y elementos sellados.
- Mayor voltaje medio por elemento (3.5 V frente a 2V en plomo-ácido).
- Mayor capacidad útil que el plomo-ácido, ya que estas últimas no deben descargarse por debajo del 40% (sulfatación) y para recuperar el 100% de carga requieren cargas especiales periódicamente (tratamiento).
Además de las diversas aplicaciones de baterías de iones de litio en el ámbito de la electrónica de consumo (portátiles y móviles), también hay una creciente demanda de ella en las industrias de defensa, automoción y aeroespacial. Ejemplos de recientes aplicaciones son los coches eléctricos (Tesla Model S, Nissan Leaf), en aviación (Boeing 787 Dreamliner, drones), en la industria espacial (satélites y vehículos de exploración) o en combinación con fuentes de energía renovables.
La última industria en sumarse a la revolución del litio ha sido la de submarinos (ver Figura 4 y 5). En 2018 se botó el primer submarino militar del mundo alimentado por baterías de litio, el Oryu undécimo submarino de la clase Soryu (ver Figura 5). El Oryu, con 84 metros de eslora y un desplazamiento en inmersión de 4.200 t, fue botado el 4 de octubre de 2018 en Kobe, en el astillero de Mitsubishi Heavy Industries, y ya está operativo tras finalizar sus pruebas. Todos los anteriores cuentan con el sistema estándar de motor AIP Stirling, diésel generadores y baterías de plomo ácido. El Oryu entró en servicio el pasado 5 de marzo de 20209. A este submarino le sigue un segundo prototipo de la misma clase Soryu denominado Toryu, segundo submarino en llevar litio botado el pasado 6 de noviembre de 2019.
Tabla 2 Submarinos con pila de litio en el mundo.
Los dos submarinos experimentales japoneses con pilas de iones de litio utilizan pilas de litio de GS Yuasa12, un fabricante japonés con sede en Kioto, líder mundial en fabricación de baterías. Japón ha sido el primer país del mundo en equipar sus submarinos con litio, a pesar de tratarse de un submarino con un desplazamiento de 4.200 t en inmersión, es decir, un 40% superior al S-80 español.
Fig.5 Vista sección del Submarino clase Soryu con tres opciones, LiB, Li-Solido y Li-S (Weapons and Warfare).
Corea del Sur también está desarrollando baterías de iones de litio que podrían duplicar la capacidad de las baterías de plomo-ácido que equipan sus submarinos. Todavía no tienen ningún submarino operativo con litio, pero según la Administración del Programa de Adquisición de Defensa (DAPA) esperan tenerlo pronto, en un plazo de 5 años.
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| Fig.6 Montaje de las baterías de litio (Hamwha). |
Fig.7 Submarino Dosan Ahn Chang-ho (DSME).
Las pilas coreanas van a ser desarrolladas por la casa Samsung en colaboración con Hanwha Defense [30] (ver Figura 6), responsable de integrar y diseñar los módulos de litio del submarino que se construirá en los astilleros de Daewoo Shipbuilding y Marine Engineering. Se trata de una evolución de los submarinos clase Dosan Ahn Chang-ho (ver Figura 7), submarinos que están equipados con el mismo sistema de guerra electrónica que el S-80 y que cuenta con 83,5 metros de eslora y un desplazamiento de 3.705 en inmersión, es decir, un 24% superior al S-80 español.
Los últimos en anunciar el desarrollo de pilas de litio han sido los franceses con Saft13, un fabricante de baterías que es filial de Total. Saft cuenta con más de 90 años de experiencia trabajando con baterías para submarinos y torpedos. Saft se postula como referente europeo para las baterías de iones de litio de diferentes submarinos, actualmente colabora con los tres principales fabricantes de submarinos europeas, a saber, Naval Group, TKMS y Navantia.
Según Saft, su tecnología ofrece dos ventajas principales, pueden almacenar el doble de energía que las pilas de plomo-ácido y, en segundo lugar, su fabricación ofrece un diseño modular que puede ajustarse a la relación potencia-energía requerida por el clienten que va desde baterías pequeñas y de alta potencia para el sector de la tecnología de consumo, a los sistemas más robusto y grandes para el sector industrial.
Fig.8 Elemento de Li-Ion para submarinos (Saft).
Fig.9 Submarino Ouessant con baterías de Saft (Saft).
Inconvenientes de las baterías de litio.
El principal inconveniente de las baterías de iones de litio es el riesgo de un incendio o explosión. A todos nos suenan las noticias sobre casos de incendios en vehículos eléctricos (Tesla), aviones (Boeing 787 Dreamliner), móviles (Samsung) o incluso los cigarrillos electrónicos.
Esto puede ocurrir por diferentes razones y es un riesgo a tener en cuenta por si nos pasa dentro del submarino. El rendimiento, tiempo de vida, y su seguridad depende en gran medida de su temperatura, siendo el rango óptimo de utilización los 15-35 º C. Cuando, por alguna razón, la temperatura sube por encima de los 100º C, cifra que varía dependiendo de la química de la batería, comienza un proceso conocido como Thermal Runaway, aumentando de manera descontrolada (ver Figura 10).
A esta temperatura, algunos componentes empiezan a no ser estables (el electrolito y el separador principalmente, aunque también el cátodo), comienzan a descomponerse y a desprender calor (reacciones secundarias no deseadas). Si este calor no es convenientemente disipado, la temperatura sigue aumentando y nos lleva a un proceso en cadena que finalmente termina en un incendio o explosión, propagándose entre los elementos que conforman la batería (ver Figura 11).
Para reducir el riesgo del Thermal Runaway se pueden tomar diversas medidas, entre ellas utilizar material más seguro como son los cátodos basados en fosfato de hierro, LiFePO4, una de las baterías de litio más seguras del mercado y una clara opción para llevar a bordo de un submarino pese a su menor energía almacenada en comparación con otras que utilizan metal de litio. La temperatura crítica de estas baterías que usan LiFePO4 es la más alta, unos 246º C.
Fig.10 Fenómeno Thermal-Runaway (Wiki).
Fig.11 Incendio de litio en un barco (Lithium Safe).
Por otro lado, es necesario disponer de un buen sistema de refrigeración en estas baterías, junto con un excelente sistema de vigilancia y control de carga y descarga, otra de las claves para evitar el famoso Thermal Runaway; no debemos olvidarnos de que este tipo de baterías equivale a miles de elementos individuales.
En cualquier caso, cabe destacar que la mayoría de las químicas empleadas en cualquier batería presentan siempre ciertos riesgos a los que estamos acostumbrados los submarinistas, como es el riesgo de explosión por liberación de hidrógeno de las baterías de plomo-ácido que se ha llevado por delante a algunos submarinos, como el USS Scorpion[31]. Se espera que en los próximos años esta tecnología se desarrolle y permita su uso con las garantías de seguridad adecuadas.
El futuro de las baterías de litio.
El sector está trabajando para desarrollar una batería con una densidad de energía de 400 vatios-hora por kilogramo (Wh/kg), actualmente, la densidad de energía de las baterías de iones de litio oscila entre 95 Wh/kg y 200 Wh/kg. El uso del azufre es otra opción que también se está barajando, es un elemento que no escasea y tiene un bajo coste, consiguiendo densidades por encima de los 200 Wh/kg. Esta alta capacidad ha llevado al Joint Center for Energy Storage Research (JCESR)[32] a apostar por este tipo de baterías. De hecho, se espera que estas baterías de litio-azufre copen casi un tercio de la demanda en el sector de la electrónica.
Otra variante son las baterías de litio-aire, en este caso también utilizan el litio como ánodo, y a medida que la batería se descarga, el litio reacciona con el oxígeno consiguiendo densidades de energía teóricas 10 veces superior a las baterías de iones de litio, aunque con menor vida útil y menos seguridad, lo que las descartan por el momento para los submarinos.
También se baraja sustituir el litio del cátodo por otros elementos, como el sodio o el magnesio, elementos con propiedades electrónicas similares al litio. Dada su relativa abundancia y bajo coste, tanto el sodio como el magnesio, son opciones muy atractivas para los futuros desarrolladores que buscan reducir el coste de las baterías.
Tabla 3 Relación masa/carga de los elementos metálicos utilizados en los sistemas de baterías (Internet)
El peligro de la proliferación del litio y el ahorro que supone nos puede llevar a un submarino mediano y económico[33], un submarino puro eléctrico con baterías de litio, un submarino muy silencioso, más que los Gotland suecos con el AIP Stirling que ya pusieron en jaque a la US Navy. Los rusos lo saben y por eso, Igor Vilnit, director general de los astilleros Rubin ya lo adelantó en 2013[34]:
“Para los submarinistas, la batería siempre ha sido, y sigue siendo, un tema muy especial. Las baterías de ácido producen hidrógeno. Es por eso por lo que hay reglas estrictas para controlar su uso en los submarinos. La batería Li-Ion, que Rubin ha desarrollado, no tienen ese inconveniente. Ya hemos probado sus elementos en cargas cortas, descarga rápida y alta tensión. El resultado de estas pruebas, permiten afirmar que la nueva batería funciona bien. No tenemos dudas de que el próximo año, 2014, lograremos completar el desarrollo de la batería de litio para nuestros submarinos”.
Entramos en un futuro, donde convivirán enjambres de minidrones submarinos[35] con submarinos pequeños no tripulados[36], disponer de una planta eléctrica de gran autonomía, buenas prestaciones y poco mantenimiento, es fundamental.
Conclusiones
Los científicos siguen buscando desde hace mucho tiempo la manera de incrementar la capacidad anaeróbica de los submarinos, bien con propulsión AIP, nuclear, o con innovadoras baterías de gran capacidad que reemplacen a las clásicas de plomo-ácido, es el sueño del hombre desde que Narciso Monturiol nos hablara del problema de la navegación submarina.
En la actualidad, si se pretende un submarino no nuclear con 15 o más días de autonomía en inmersión, llegando incluso a las 3 semanas como se está demostrando en el AIP del S-80, es necesario disponer de un AIP de reformado. Este sistema es el que están desarrollando tres de los principales fabricantes de submarinos, Navantia, TKMS y Naval Group, si bien solo el S-80 de Navantia dispone de un proyecto diseñado exprofeso, el submarino S-80, mientras que el resto son solo desarrollos.
Los datos que tenemos de litio para submarinos, Saft y Hanwha, dibujan una pila entre 100 y 200 Wh/kg que puede proporcionar entre 4-8 días, a velocidades bajas. Además de Navantia, Francia y Alemania, los máximos exportadores occidentales, Rusia, empieza a pensar en el litio para su clase Lada.
Fig.12 Vista del Submarino SMX-31 de Litio propuesto por Naval Group en la Euronaval de Paris en 2018 (HI Sutton).
El submarino con baterías de litio es ya una realidad, aunque aún este en pruebas de prototipo. No tenemos datos de su autonomía y prestaciones, tampoco si emplea batería de iones de litio, litio-azufre u otra combinación de materiales que pueda superar los 200 Wh/kg. Corea del Sur tendrá se unirá pronto a este selecto grupo. Navantia les sigue de cerca, controlando la evolución de esta tecnología y pensando en futuros desarrollos. Se trata de un sector en constante evolución y mejora. La apuesta de Navantia es aunar Litio y AIP, conseguir las ventajas del litio con una mayor autonomía gracias al AIP del reformador de bioetanol, en un submarino de menor desplazamiento.
La superioridad de las baterías de litio frente al plomo-ácido en autonomía, prestaciones, tiempos de carga, vida y mantenimiento van a dejar pronto obsoletas a las baterías de nuestros submarinos. Sin embargo, el litio no está libre de incertidumbres, los riesgos de seguridad (incendio y explosión) junto con la gran variedad de materiales usados como ánodo y cátodo, son cuestiones todavía abiertas que aún necesitan de investigaciones adicionales para su implantación de manera estandarizada y segura a bordo de nuestros submarinos.
Dentro de 10 años la cifra de 200 Wh/kg se habrá superado y tendremos submarinos muy competitivos y baratos, submarinos que pueden terminar en terceros países que sueñan con tener este tipo de arma. Pero no solo tenemos que hablar de submarinos, el litio es garantía de éxito en el mercado de los submarinos autónomos. La Armada debe empezar a pensar en ello, un submarino de tamaño medio no tripulado con las capacidades de los submarinos convencionales como la serie S-70.
Referencias:
[1] Conte de los Ríos, A. (2012). Proyecto de un torpedo submarino accionado por electricidad del teniente coronel de artillería Don Isidro de Cabanyes I D' Olzinelles. Revista general de marina, 262, 511-522
[2] Término que engloba las tecnologías para submarinos que permite generar energía sin necesidad del aire, ahorrándoles subir a cota periscópica y usar el sistema snorkel o mástil de inducción.
[3] Naymark, C. (1970). "Underway on Nuclear Power": The Development of the Nautilus. Proceedings. Disponible en: https://www.usni.org/magazines/proceedings/1970/april/underway-nuclear-power-development-nautilus (Consulta 10/03/2020).
[4] Walker, M. y Krusz, A. (2018). There's a Case for Diesels Proceedings. Disponible en: https://www.usni.org/magazines/proceedings/2018/june/theres-case-diesels (consulta 10/03/2020).
[5] Tomasz, L. (2019). Waiting for Breakthrough in Conventional Submarine’s Prime Movers. Transactions on Maritime Science, 8(1).
[6] El número de averías e incidentes que presentó este proyecto hizo que la Royal Navy abandonara el proyecto y apostara por la propulsión nuclear, mucho más segura.
[7] Minnehan, J. (2019). Non-Nuclear Submarines? Choose Fuel Cells. Proceedings. Disponible en: https://www.usni.org/magazines/proceedings/2019/june/non-nuclear-submarines-choose-fuel-cells (Consulta 10/03/2020).
[8] Mizokami, K. (27/10/2019). Cheap, Stealth and Insanely Dangerous: 'AIP' Submarines are Real Killers. National Interest. Disponible en: https://nationalinterest.org/blog/buzz/cheap-stealth-and-insanely-dangerous-aip-submarines-are-real-killers-91206 (Consulta 10/03/2020).
[9] Charly Blogspot (24/10/2019). La Planta AIP Rusa (VNEU) en pruebas. Disponible en: http://charly015.blogspot.com/2019/10/la-planta-vneu-aip-rusa-en-pruebas.html (Consulta 10/03/2020).
[10] Rubin (2007). Fichas de los Submarinos «Amur 1650» y «Amur 950». Disponible en:http://ckb-rubin.ru/Amur_1650_eng.pdf y http://ckb-rubin.ru/Amur_950_eng.pdf (Consulta 10/03/2020).
[11] Oficina de ingeniería mecánica marina de San Petersburgo Malajit (SKB 'Malaquita'). Disponible en: http://www.malachite-spb.ru/ (Consulta 10/03/2020).
[12] Infodefensa.com (26/2/2020). Abengoa suministrará el sistema AIP del submarino S-80. Disponible en: https://www.infodefensa.com/es/2020/02/26/noticia-abengoa-suministrara-sistema-submarino.html (Consulta 10/03/2020).
[13] Naval Group (2019). Naval Group Achieves Breakthrough with its FC2G AIP System. Disponible en: https://www.navalnews.com/naval-news/2019/07/naval-group-achieves-breakthrough-with-its-fc2g-aip-system/ (Consulta 12/03/2020).
[14] Los submarinos clase Lada en servicio o en construcción (San Petersburgo, Kronstadt y Veliky Luki) no llevan AIP. Tampoco lo llevarán los dos nuevos que se ordenaron en 2019, estando previsto montárselo cuando hayan conseguido desarrollar y probar un sistema que sea operativo. Disponible en: http://ckb-rubin.ru/glavnaja/ (Consulta 12/03/2020).
[15] Rubin (06/05/2016). Interview Igor V. Vilnit, CEO Rubin Design Bureau. Disponible en: http://ckb-rubin.ru/en/interview_with_igor_v_vilnit_ceo_rubin_design_bureau/ (Consulta 12/03/2020).
[16] Según Naval Group, su sistema FC2G AIP daría 18 semanas sin especificar qué submarino, se entiende que sería la versión Scorpene Chile o Malasia con unos 2/3 de desplazamiento del S-80.
[17] Minnehan, J. (2019). Non-Nuclear Submarines? Choose Fuel Cells. Proceedings. Disponible en: https://www.usni.org/magazines/proceedings/2019/june/non-nuclear-submarines-choose-fuel-cells (Consulta 10/03/2020).
[18] El Tanque LOX o Tanque de Oxígeno Líquido es un recipiente estanco que puede almacenar O2 a temperatura muy baja, criogenizado para mantenerlo en estado líquido.
[19] Fiori, C., Dell'Era, A., Zuccari, F., Santiangeli, A., D'Orazio, A., y Orecchini, F. (2015). Hydrides for submarine applications: Overview and identification of optimal alloys for air independent propulsion maximization. International Journal of Hydrogen Energy, 40(35), 11879-11889.
[20] Krummrich, S., y Llabres, J. (2015). Methanol reformer - The next milestone for fuel cell powered submarines. International Journal of Hydrogen Energy, 40(15), 5482-5486.
[21] Annati, M., y Bastiaans, P. (2015). Submarine Developments - Exploring Future Technology Concepts. Military Technology, 39, pp. 98-102.
[22] Tres patentes estaban referidas al acumulador eléctrico de su nave (Patentes nº 7.073, 7.079 y 10.582)
[23] El óxido de litio cobalto, a veces llamado cobaltato de litio o cobaltita de litio, es un compuesto químico con fórmula LiCoO2.
[24] Las baterías de litio-ferrofosfato (LiFePO4) utilizan una química derivada de la tecnología litio-ion con mayor durabilidad, mejores características de seguridad medioambientales pero un 30% menos de densidad de carga.
[25] El óxido de manganeso litio (LiMn2O4) se utiliza principalmente en la fabricación de teléfonos móviles y ordenadores portátiles y otros dispositivos electrónicos portátiles para material de cátodo de batería de iones de litio.
[26] Nobel Prize (2019). The Nobel Prize in Chemistry 2019. Disponible en: https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2019/press-release/ (Consulta 10/03/2020).
[27] Takahashi, K. (5-3-2020). Japan commissions first Soryu-class submarine equipped with lithium-ion batteries. Jane's Defence Weekly. Disponible en: https://www.janes.com/article/94710/japan-commissions-first-soryu-class-submarine-equipped-with-lithium-ion-batteries (Consulta 10/03/2020).
[28] Friedman, N. (2018). World Naval Developments: French SMX 31 Concept Submarine Is Intriguing. Proceedings. Disponible en: https://www.usni.org/magazines/proceedings/2018/december/world-naval-developments-french-smx-31-concept-submarine (Consulta 10/03/2020).
[29] Karnozov, V. (2016). Aip and Ion-Lithium Batteries for Submarines. Asia-Pacific Defence Reporter, 42(4), 40–42.
[30] Hanwha Defense. Disponible en: https://www.hanwha.com/hanwha-defense-systems.html (Consulta 10/03/20).
[31] Bradley, M. (1998). Why They Called the Scorpion “Scrapiron”. Proceedings. Disponible en: https://www.usni.org/magazines/proceedings/1998/july/why-they-called-scorpion-scrapiron (Consulta 10/03/2020).
[32] El Joint Center for Energy Storage Research (JCESR), líder en la comunidad científica, reconoció la importancia del litio-azufre dentro del panorama actual de las baterías en 2016 cuando arrancó el foro internacional Li-SM3, foro de referencia para este tipo de baterías. Li-SM3. Ver: http://www.lism3.org/ https://bit.ly/2MxMyDE (Consulta 10/03/2020).
[33] Guerrero, A. (2020). Submarinos: el siguiente paso de la marina de guerra de Marruecos. Global-Strategy. Disponible en: https://global-strategy.org/submarinos-el-siguiente-paso-de-la-marina-de-guerra-de-marruecos/ (Consulta 10/03/2020).
[34] Karnozov, op. cit.
[35] Allen, C. y Allen, C. (2018). 20,000 Drones Under the Sea. Proceedings. Disponible en: https://www.usni.org/magazines/proceedings/2018/july/20000-drones-under-sea (Consulta 10/03/2020).
[36] Sutton, HI. (5-3-2020). Royal Navy To Get First Large Autonomous Submarine. Forbes. Disponible en: https://www.forbes.com/sites/hisutton/2020/03/05/royal-navy-to-get-first-large-autonomous-submarine/#4c0c540d1f0b (Consulta 10/03/2020).
Articulo Original: UTILIZACIÓN DE BATERÍAS DE LITIO EN SUBMARINOS. https://armada.defensa.gob.es/
Augusto CONTE DE LOS RÍOS
Capitán de Fragata
Magíster en Paz, Seguridad y Defensa (UNED)
Juan Diego PELEGRÍN GARCÍA
Alférez de Navío Ingeniero
Doctor en Ingeniería Industrial (UPV)
NdeE: Agradecemos al Sr. Capitán de Fragata Augusto CONTE DE LOS RÍOS por facilitarnos este excelente articulo para compartirlo en nuestra comunidad.
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