Los buques de carga perdieron más de 3.000 contenedores en 2020 y, al parecer, otros 1.000 ya han caído por la borda en 2021, según el World Shipping Council. A modo de comparación, el Consejo estimó una pérdida media anual de 779 contenedores entre 2017 y 2019. Los daños son un inconveniente que pueden interrumpir cadenas de suministro enteras.
Un equipo de la Norwegian University of Science and Technology (NTNU) podría dar con la solución a estos males marítimos. Gracias a unos sencillos cálculos, los investigadores pueden predecir la altura y la dirección de las olas sin tener que recurrir a los costosos y a veces poco fiables equipos de radar de olas del propio buque. Actualmente, el equipo está probando su método en modelos de barcos estacionarios. Pero algún día podría ayudar a los capitanes a evitar el desastre.
«Si conocemos las olas, sabremos todo lo que queremos», afirma Zhengru Ren, becario postdoctoral de la NTNU. Las olas contienen información crucial sobre las variables oceánicas, como la altura y la profundidad del oleaje, que proporcionan una valiosa información a los capitanes. En marzo, Ren y compañía publicaron un artículo en la revista Marine Structures en el que detallan su nuevo método de análisis de las olas.
Se trata de un concepto llamado «analogía de la boya de las olas», que se basa en el tamaño, la forma y las respuestas de movimiento de un barco en el agua para comprender el estado general del mar (incluida la dirección, la altura y la frecuencia de las olas). Todo ello depende de la capacidad de los científicos para tratar los barcos como boyas. Los marcadores de flotación se asientan en la superficie del océano y se mueven junto con el propio mar, subiendo y bajando con los picos y valles de las olas, de modo que el movimiento de la boya (o del barco, en este caso) es una aproximación al movimiento del océano.
El equipo de Ren ha añadido un nuevo factor: la geometría a menudo asimétrica del barco. El equipo puede añadir esos datos a sus cálculos previos a la navegación, llamados «response amplitude operators» (RAO). Ren afirma que los capitanes pueden introducirlos fácilmente en una sencilla ecuación algebraica, junto con el movimiento del buque, y luego usar métodos basados en la regresión para resolver el espectro de las olas. Se trata de una medida que detalla la secuencia de las olas en el mar y que ayuda a los capitanes a conocer el comportamiento futuro del océano.
«Podemos hacer una ecuación lineal, como en el álgebra del instituto», dice Ren. «Es y = ax. En este caso, la ‘x’ es el espectro de las olas. La ‘a’ depende de la RAO. Y ‘y’ es el movimiento del buque». Se trata de una simple división para resolver el espectro de ondas.
La analogía de la boya con las olas existe desde la década de 1980, pero Ren y sus colegas descubrieron que la técnica de estimación no era muy precisa. Para resolver este problema, necesitaron suavizar los datos con un concepto llamado superficie de Bézier, que se compone de curvas de Bézier (véase el recuadro). Estas curvas paramétricas conectan suavemente puntos en un plano, como el arco de una pelota de béisbol lanzada. Los métodos de estimación anteriores se basaban en sólo tres puntos para cubrir los picos y valles de toda una curva (en este caso, el espectro de ondas), pero el método de Ren puede utilizar tantos puntos como sea necesario. «Cuantos más nodos consideremos, más homogéneas serán las estimaciones», afirma.
De este modo, el equipo podría predecir con mayor precisión los parámetros de las olas, como la altura. Siempre que un capitán conozca las especificaciones geométricas de su barco, puede hacer estos cálculos de RAO con seguridad en tierra, mientras se diseña o se compra el barco, dice Ren.
Su tecnología adoptará la forma de un paquete de software como WAMIT o ShipX (que los capitanes ya emplean). Todavía no está listo para salir a la mar, pero Ren calcula que debutará en la próxima década.
Dado que el equipo de Ren aún está probando el software en modelos de barcos estacionarios, por ejemplo, la tecnología puede ser más adecuada a corto plazo para buques fijos, como los parques eólicos flotantes. Todavía está por ver si el método de Ren funcionará realmente en barcos en movimiento, explica Ulrik Dam Nielsen, profesor asociado de tecnología marina de la NTNU que no participó en el trabajo. «La investigación es realmente novedosa, pero aún no está claro si el método funcionará en la práctica con datos reales y para barcos que tengan velocidad de avance, ni cómo lo hará», afirma.
Por su parte, Ren confía en que el nuevo método pueda elevar la sagrada conexión entre un capitán, su barco y el mar.
«El campo de la tecnología marítima avanza hacia la digitalización», afirma. «Hace cien años, los capitanes no tenían información sobre el estado del mar; sólo podían confiar en sus ojos y en su experiencia… esta [nueva] información puede ayudar al capitán a tomar mejores decisiones».
Fte. Popular Mechanics
