Hace apenas unos años, la idea de que los barcos navegasen solos y sin tripulación no era más que una fantasía. Sin embargo, estas fantasías se hacen realidad en la primavera de 2022 con la operación de Yara Birkeland, el primer buque portacontenedores totalmente eléctrico y autónomo del mundo, que opera sin tripulación a bordo para operaciones específicas.
Entonces, ¿qué son exactamente los barcos autónomos, también conocidos como barcos marítimos autónomos de superficie (MASS)? ¿Y cuáles serían las implicaciones de su aplicación en el transporte marítimo de mercancías internacional? Después de todo, gran parte del comercio mundial (de hecho, casi 80% de ello— sucede sobre el mar. ¡Continúe leyendo para descubrir las respuestas mientras exploramos las perspectivas a corto y largo plazo del envío autónomo!
Índice del contenido
1. ¿Qué es un barco autónomo?
2. Evolución a corto plazo del transporte marítimo autónomo
3. Predicciones a largo plazo para el transporte marítimo autónomo
4. Los barcos autónomos agilizarán el transporte marítimo de mercancías
¿Qué es un barco autónomo?
Un barco autónomo, como su nombre indica, es un barco autónomo capaz de navegar y maniobrar por sí solo sin necesidad de intervención humana directa. En lugar de tener tripulantes a bordo, estos barcos utilizan tecnologías avanzadas como inteligencia artificial (IA), sensores sofisticados y algoritmos de seguimiento.
Estas embarcaciones autónomas operan y toman decisiones importantes, incluida la dirección, la aceleración o desaceleración y evitar colisiones con otras embarcaciones u obstáculos. El grado de autonomía puede variar y generalmente existen tres niveles:
- Controlado remotamente: Este tipo de barco autónomo se opera desde una ubicación diferente, similar a pilotar un dron con un control remoto. Sin embargo, los miembros de la tripulación humana permanecen a bordo para realizar diversas tareas e intervenir si es necesario.
- Semiautónomo: Este tipo de barco autónomo cuenta con procesos automatizados y soporte de decisiones. Es posible que puedan conducir y moverse a una velocidad constante, pero es posible que necesiten una persona que tome el control de la navegación en zonas concurridas, por ejemplo.
- Totalmente autónomo: Un barco totalmente autónomo es completamente operado por sistemas de inteligencia artificial y maquinaria a bordo sin ninguna intervención humana. Es como si el barco fuera su propio capitán.
Evolución a corto plazo en el transporte marítimo autónomo
Los rápidos avances en los sistemas de navegación automatizados, la inteligencia artificial y el aprendizaje automático, y las comunicaciones por satélite de alta velocidad han permitido la llegada de buques de superficie marítimos autónomos. Sin embargo, estas tecnologías aún tienen que alcanzar la madurez necesaria para su aplicación en grandes buques de carga dentro del transporte y la logística internacionales.
Los siguientes son algunos de los desarrollos a corto plazo que podríamos ver en el transporte marítimo autónomo en los próximos 3 a 5 años antes de que seamos testigos de grandes buques de carga transportando mercancías de forma autónoma a través del mar:
El control remoto será el primer paso
Dado que las tecnologías autónomas todavía se encuentran en gran medida en etapas experimentales y los altos costos asociados con la integración de dichas tecnologías en la infraestructura marítima existente, el cambio hacia el transporte de carga autónomo probablemente será un proceso gradual. Se espera que las empresas de la industria naviera sean las primeras en adoptar buques controlados a distancia.
El modo de funcionamiento híbrido de los barcos teledirigidos combina la eficiencia de la automatización con la adaptabilidad y seguridad de tener humanos a bordo. Esta transición gradual, además de ser económicamente viable, facilitará las pruebas en el mundo real de sistemas, sensores y software de navegación autónomos, lo que eventualmente conducirá a una mayor autonomía.
Más proyectos piloto y pruebas
A medida que los gobiernos de todo el mundo reconocen los beneficios de las tecnologías de transporte marítimo autónomo, están invirtiendo fuertemente en investigación y desarrollo para dar cabida a buques autónomos en aguas internacionales.
Por ejemplo, el gobierno chino ha establecido recientemente un banco de pruebas de transporte marítimo autónomo de 300 millas cuadradas en Guangdong. Esta medida no es sorprendente, considerando que China supuestamente tiene alrededor del 96% de las patentes registradas relacionadas con el desarrollo de tecnología de embarcaciones autónomas.
Además, las principales empresas de tecnología y software continuarán colaborando con fabricantes de motores y construcción naval para realizar pruebas de envío autónomo. “Zhifei”, que se traduce como “Flying Wisdom”, es un proyecto pionero ejemplar en el avance de China hacia el transporte marítimo autónomo.
Este buque portacontenedores autónomo, de 120 metros de eslora y con sistema de propulsión eléctrica, tiene una capacidad de 300 Unidades Equivalentes a Veinte Pies (TEUs) y es capaz de transportar contenedores de carga entre puertos a lo largo de la costa china.
Desarrollo y actualización del marco regulatorio.
El marco regulatorio actual presenta desafíos importantes para el crecimiento y la adopción del transporte marítimo autónomo. Las regulaciones y directrices existentes están diseñadas estrechamente en torno a operaciones tripuladas.
Por ejemplo, la directriz Código STCW A, la Sección VIII/2, párrafo 8.4, enfatiza que los oficiales encargados de las tareas de guardia “mantendrán una guardia adecuada, haciendo el uso más eficaz de todos los recursos disponibles”. Esto implica la presencia y deberes de guardias y oficiales humanos a bordo.
La Organización Marítima Internacional (OMI) reconoce estos desafíos regulatorios. Durante su 103.º período de sesiones en mayo de 2021, el Comité de Seguridad Marítima (MSC), un comité clave dentro de la OMI, llevó a cabo una exhaustiva ejercicio de alcance regulatorio dirigido a buques marítimos autónomos de superficie (MASS).
El MSC se compromete a seguir avanzando en el desarrollo de un instrumento basado en objetivos destinado a regular el funcionamiento de MASS. Los gobiernos nacionales también participan activamente en la configuración del panorama regulatorio para integrar de manera segura los buques autónomos en su industria marítima. Por ejemplo, la Comisión Europea ha desarrollado la primera versión de Directrices operativas de la UE en ensayos de MASS.
Mejora de la infraestructura marítima existente
La infraestructura marítima actual se ha construido y adaptado a lo largo de años, si no siglos, para dar cabida a embarcaciones tripuladas. Los puertos y sus instalaciones están construidos para anticipar la interacción y la supervisión humana. Por ejemplo, muchos puertos dependen de pilotos humanos y remolcadores para ayudar a los buques de carga a atracar.
Paralelamente al desarrollo de tecnologías autónomas, se prevé que los próximos años atraigan inversiones en mejoras de la infraestructura portuaria. Se espera modernizar las terminales para permitir la comunicación directa con los sistemas de carga de los barcos, facilitando la coordinación de los procedimientos automatizados de carga y descarga.
Además, Vessel Traffic Services (VTS) adoptará algoritmos avanzados e inteligencia artificial para agilizar la planificación de rutas y la gestión del tráfico de embarcaciones autónomas y tripuladas. Esto permitirá la predicción precisa de los movimientos autónomos de la embarcación en función de los datos actuales de posición, velocidad y rumbo.
Dado que los buques de carga autónomos dependen en gran medida de tecnologías integradas para la navegación, las comunicaciones y el control de sistemas, son potencialmente vulnerables a las amenazas cibernéticas. Como respuesta a esto, la ciberseguridad marítima se mejorará con protocolos de cifrado sólidos diseñados para proteger los datos en tránsito tanto de la interceptación como del acceso no autorizado.
Predicciones a largo plazo para el transporte marítimo autónomo
Hemos explorado una gama de los acontecimientos futuros a corto plazo hasta el momento, que se prevé que hagan factible el despliegue generalizado de buques de carga autónomos en la próxima década. Según un informe de análisis de mercado de Inteligencia Mordor, se prevé que el tamaño del mercado de barcos autónomos alcance los 11.93 millones de dólares en 2029.
A continuación se presentan algunas previsiones a largo plazo para el transporte marítimo autónomo y las implicaciones que podrían tener para el transporte de mercancías y la logística:
La flota global será totalmente autónoma
A medida que las operaciones de buques fuera del sitio se vuelvan cada vez más factibles a través de buques controlados remotamente en los próximos años, se espera que los reguladores y las compañías navieras ganen confianza en las tecnologías autónomas. Este cambio llevará a la industria naviera a adoptar progresivamente buques semiautónomos.
Con el desarrollo y la integración de la tecnología de fusión de sensores y la comunicación satelital avanzada, se proyecta que dentro de las próximas dos décadas, los barcos totalmente autónomos reemplazarán en gran medida a los barcos tradicionales, haciendo que el transporte marítimo internacional sea predominantemente impulsado por IA.
Este cambio conducirá a una disminución significativa en la demanda de roles marítimos tradicionales, como oficiales de barco, marineros de cubierta y tripulaciones de mantenimiento, a medida que la fuerza laboral pase de tareas a bordo a roles en tierra.
Al mismo tiempo, el aumento de las operaciones autónomas impulsará la necesidad de nuevos roles que requieran especialistas en vehículos autónomos y tecnologías de vanguardia para gestionar, mantener y solucionar problemas de los complejos sistemas involucrados en el transporte marítimo autónomo.
Reducción sustancial de los costes operativos marítimos
En una industria naviera totalmente autónoma, los buques de carga estarán equipados con sistemas innovadores de propulsión y energía. Dichos sistemas dependerán de energía renovable y respetuosa con el medio ambiente, lo que ayudará a minimizar las emisiones marítimas a casi cero. Al mismo tiempo, los sistemas de mantenimiento impulsados por IA serán capaces de analizar datos de sensores en tiempo real.
Estos algoritmos autónomos pueden pronosticar cuándo podrían fallar los sistemas o determinar cuándo es posible que sea necesario reemplazar las piezas, todo sin ningún miembro de la tripulación a bordo. Gracias a estos avances, las compañías navieras podrían ver sus costes totales reducirse en un 20 estimado%.
Incluso en los barcos autónomos propulsados por combustible, los sistemas de navegación se pueden programar para que funcionen constantemente a velocidades óptimas, lo que genera menos desperdicio de combustible. Además, los barcos autónomos pueden optimizar las rutas en función del clima, las condiciones del mar y otros factores, ajustando de forma proactiva tanto las rutas planificadas como las velocidades para lograr la máxima eficiencia de combustible.
En un estudio que examina las ventajas operativas y económicas del transporte marítimo autónomo, se ha estimado que, para cada barco autónomo, los ahorros en costes de combustible y gastos de tripulación podrían ascender a hasta USD 4.3 millones durante su ciclo de vida de 25 años.
Mayor seguridad marítima y reducción del error humano
Se cree que el error humano es un factor en aproximadamente 80% a% 90 de accidentes marítimos. Después de todo, los miembros de la tripulación son susceptibles a una variedad de factores, como fatiga y exceso de trabajo, mala toma de decisiones y falta de comunicación.
Por el contrario, los barcos autónomos están equipados con sistemas avanzados de conciencia sensorial y situacional que permiten la detección precisa de objetos, costas y otras embarcaciones cercanas. Los algoritmos de IA pueden determinar las rutas de navegación más seguras y eficientes, permitiendo el ajuste automático del rumbo del barco para evitar cualquier peligro detectado.
Además, los barcos autónomos emplean sistemas automatizados para gestionar la propulsión, la dirección y otras operaciones vitales. Dichos sistemas funcionan con precisión y coherencia, lo que reduce la probabilidad de errores humanos en los controles manuales, incluidos ajustes de velocidad o maniobras de navegación imprecisos. En los próximos 20 años, la industria marítima podría llegar a un punto en el que prácticamente se eliminen las colisiones y los incidentes encallados.
Diseños de barcos innovadores sin restricciones por los requisitos de la tripulación.
Sin la necesidad de acomodar a la tripulación en barcos autónomos, los espacios tradicionalmente reservados para viviendas, cocinas y otras infraestructuras de soporte vital se pueden reconfigurar para aumentar la capacidad de carga u optimizar la disposición del equipo para una mayor eficiencia.
Esto podría conducir a diseños futuristas que sean más elegantes y aerodinámicos, reduciendo la resistencia y el consumo de combustible. Por ejemplo, los vehículos de carga podrían ser totalmente sumergibles y viajar completamente bajo el agua, aprovechando condiciones más estables y evitando peligros a nivel de la superficie.
Alternativamente, los buques de carga podrían diseñarse para transformar y adaptar su estructura en respuesta a las necesidades de la carga. Por ejemplo, un diseño segmentado podría permitir que partes del barco se separen y atraquen de forma independiente, optimizando la utilización del espacio y mejorando la eficiencia de los procesos de carga y descarga.
Los barcos autónomos agilizarán el transporte marítimo de mercancías
Los barcos autónomos están destinados a revolucionar Carga marítima y el comercio mundial. Con estos avances, podemos esperar tiempos de tránsito más cortos, un menor consumo de combustible y una disminución significativa de los accidentes de navegación por errores humanos.
Además, los barcos autónomos podrían potencialmente acceder a regiones demasiado peligrosas o menos económicas para los barcos convencionales con tripulación humana. Por ejemplo, los buques autónomos de clase hielo podrían navegar a través de rutas árticas que normalmente son inaccesibles durante la mayor parte del año, abriendo nuevas rutas comerciales.
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