Mary Walton, promotora del aire limpio y el silencio

Las reglas de la OMI para reducir las emisiones de óxidos de azufre entraron en vigor en 2005, en virtud del Anexo VI del Convenio MARPOL. Desde entonces, los límites de los óxidos de azufre que los buques pueden emitir han sido progresivamente endurecidos. Por otro lado, las autoridades competentes vienen desarrollando leyes y regulaciones para limitar los niveles de ruido a bordo de los buques y radiado desde éstos al medio marino, con límites también cada vez más restrictivos.

Hace ya mucho, en pleno apogeo de la Revolución Industrial, una mujer ideaba un método para “lavar” los gases contaminantes procedentes de las emisiones de los nuevos ingenios surgidos en esa época, así como otro método para reducir sus vibraciones y ruidos.

Mary Elizabeth Walton, nacida en Estados Unidos en 1828 o 1829 (no está muy claro) fue pionera en la lucha contra la polución del aire y la contaminación acústica. Se sabe muy poco de su vida, aparte de que residía en Nueva York y que su padre le transmitió nociones de ciencia e ingeniería.

Cuando la Revolución Industrial llegó a Estados Unidos, la población se trasladó a las ciudades, en donde las fábricas ofrecían trabajo, la inmigración llegada del resto de mundo aumentó de manera exponencial, y la sociedad en general cambió. El invento por antonomasia en esta revolución fue la máquina de vapor de James Watt. Aquel artefacto maravilloso traía consigo un efecto secundario que hoy en día se considera una lacra: generaba contaminación, no sólo ambiental, sino también acústica, y parecía que esa cambiada sociedad asumía que la contaminación era el precio a pagar por el desarrollo y el progreso.

Mary fue la primera persona en preocuparse e intentar resolver algunos de los problemas relacionados con esa contaminación, de modo que ideó, en primer lugar, un sistema para reducir los gases y elementos nocivos que se lanzaban a la atmósfera, impidiendo su emisión directa al medio desde chimeneas de fábricas, hogares y locomotoras. Este novedoso sistema consistía en hacer pasar el humo por tanques de agua, donde los contaminantes se retenían y luego se vertían al sistema de alcantarillado (solución que hoy en día no sería muy aceptada).

Patente no. 221.880 para el “lavado” de gases

El método Walton fue patentado el 18 de noviembre de 1879, con el número 221.880. Mary viajó a Inglaterra para dar a conocer su invento, siendo allí elogiado por técnicos británicos y llegando a ser puesto en práctica años después en fábricas de la costa este de los Estados Unidos para evitar la gran cantidad de enfermedades pulmonares que aquejaban a los trabajadores.

Sin duda, el gran mérito de su patente reside en ser una de las primeras soluciones a las nocivas consecuencias de la industrialización en una época donde las fábricas se encontraban en los centros urbanos de las grandes ciudades, y cuando únicamente cabían las opciones de aceptar la contaminación por parte de la clase obrera, o de alejarse de ella por parte de las clases adineradas. Por otro lado, sentaba las bases de lo que más de un siglo después permitiría a los buques cumplir las más restrictivas normas en lo que a emisiones se refiere.

En 2015, la industria del transporte marítimo se vio obligada a dar un gran paso de cara a ser más “verde”. El 1 de enero de ese año entraron en vigor limitaciones más estrictas en cuanto a emisiones de óxidos de azufre (SOx) en las zonas ECA (zonas de control de emisiones). A partir de entonces, cualquier barco que entrase a navegar en una de esas zonas solamente podría quemar combustible con un máximo de 0,1% en masa de azufre, siendo este porcentaje del 3,5% en masa fuera de ellas. Desde el 1 de enero de 2020, el límite de contenido de azufre en el combustible usado a bordo de los buques que operen fuera de las zonas ECA es de 0,5% en masa, lo cual implica una reducción más que sustancial respecto al límite anterior.

Evolución de los límites de emisiones por zonas (DNV-GL)

Para cumplir con esto, los buques que venían quemando fuel pesado (HFO) por norma, tendrían que pasar  a consumir gasoil marino de ultra-bajo contenido en azufre (MGO), de precio más elevado. Los proveedores de fueloil ya proporcionan fueloil de 0,1% en masa de azufre a los buques que así lo requieren, pero existen otras soluciones, como puede ser adaptar el buque para emplear combustibles sin azufre como el gas natural licuado (LNG) o biofuel.

La otra opción que contempla la norma es el uso de fuel oil pesado con alto contenido en azufre siempre que se use un sistema de lavado de gases de exhaustación, que permita alcanzar una reducción del nivel de emisiones equivalente al conseguido con otros combustibles mediante la instalación de scrubbers. Navieras como MSC, Evergreen o HMM están adaptando numerosos buques a estos sistemas de depuración, mientras que Maersk, que en un principio prefería apostar por los combustibles bajos en azufre, finalmente los instalará también en algunos de sus barcos.

Existen, en esencia, tres tipos de sistemas para el lavado de los gases de exhaustación mediante scrubbers: los open loop (ciclo abierto), los closed loop (ciclo cerrado) y los híbridos. El procedimiento de limpieza, común a todos ellos, convierte el azufre contenido en el combustible en sulfato de azufre (SO4). En los sistemas abiertos el SO4 es descargado al mar junto al agua empleada en el lavado, de manera análoga a lo propuesto por Mary Walton. Los sistemas cerrados, por su parte, recogen el agua del lavado en un circuito cerrado, la filtran, pasan los residuos a un tanque (que se descarga una vez en puerto) y el agua es devuelta al mar una vez tratada y filtrada. Los híbridos pueden funcionar en ciclo abierto o cerrado.

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Cada armador ha optado por el sistema que más se ajusta a sus necesidades y en función de sus costes de instalación y operación principalmente, siendo los abiertos los más baratos. Se trata, en general, de una solución con tiempos cortos de recuperación de la inversión pero, por ser una tecnología reciente, existen riesgos desconocidos. La lista de cuestiones que surgen en torno a los scrubbers es larga y compleja, ya que astilleros, operadores y propietarios de buques tienen relativa poca experiencia con ellos y, además, puede afectar a cuestiones de cumplimiento de la normativa establecida, de estrategias de autoridades locales e internacionales, etc.

Determinados puertos, a cuya cabeza se halla el de Singapur, han prohibido el uso de sistemas abiertos en sus aguas, siguiendo la estela de Bélgica y las aguas interiores de Alemania. De igual manera, diferentes puertos chinos están emitiendo normas de prohibición de uso de scrubbers de circuito abierto desde el año pasado, lo cual podría ocasionar un serio problema a los buques equipados con este tipo de sistema que operen en estas aguas. La opinión pública pide que no se pase de una contaminación del aire mediante el SOx en los gases de exhaustación a una contaminación marina mediante la descarga a la mar de aguas sulfurosas como consecuencia del lavado de estos gases.

Sin embargo, asociaciones como la Clean Shipping Alliance y la Exhaust Gas Cleaning Association, piden objetividad y que se deje de acusar a los sistemas abiertos de contaminar las aguas. Los fabricantes, por su parte, proponen distintas soluciones. Alfa Laval fabrica sistemas de ciclo abierto que pueden ser transformados en híbridos en caso de necesidad, mientras que otros como Daphne van un paso más allá y proponen un sistema de ciclo cerrado que convierte los residuos en fertilizante dejando, por tanto, de ser residuos.

Por otro lado, seguimos sufriendo las consecuencias de la contaminación acústica a la que algunos terapeutas responsabilizaban de crisis nerviosas en las ciudades estadounidenses durante la década de los ochenta del siglo XIX. El tren elevado, que empezó a funcionar el 2 de julio de 1878 en Nueva York, se estaba extendiendo rápidamente a otras grandes ciudades de los Estados Unidos con consecuencias en aquel momento desconocidas. Mary las sufría en su piso de Manhattan. A la vez que se acortaban las distancias y se solucionaban los problemas de transporte en la ciudad, aumentaban los casos de insomnio y las crisis nerviosas, así que, Mary construyó una maqueta de las vías en el sótano de su casa para estudiar cómo reducir el ruido.

Después de varios meses y pruebas, dio con una solución aceptable: recubrir las vías con una envoltura en forma de caja madera alquitranada que se forraba con una capa de algodón y se rellenaba de arena, lo cual facilitaba enormemente la absorción de las vibraciones y, por tanto, reducía el ruido. En 1881, solo dos años después de su primera patente, registró ésta otra con el número 237.422. Más tarde, vendió los derechos al Ferrocarril Metropolitano de Nueva York por 10.000 dólares, con lo que se consiguieron trenes menos ruidosos, con gran aceptación de maquinistas, pasajeros y habitantes de Nueva York.

Patente no. 237.442 para el tren elevado

La contaminación acústica sigue siendo asignatura pendiente a bordo de los buques. La base de la solución es la misma que la aplicada por Mary al tren elevado: el control de vibraciones y ruidos. Esto es esencial para conseguir “buques silenciosos”, que aseguren el confort del pasaje y la protección de la salud de las tripulaciones. Las regulaciones y leyes han establecido límites máximos para los niveles de exposición al ruido con objeto de evitar pérdidas auditivas y daños irreversibles en la salud de los tripulantes, y las Notaciones de Clase de las diferentes Sociedades de Clasificación han establecido límites de ruido para los diferentes espacios del buque: camarotes, espacios públicos, etc, para garantizar diferentes “grados o calidades” de confort de los Pasajeros como visitantes ocasionales (durante cortos espacios de tiempo) de los buques.

Por su parte, la Directiva 2008/56/EC dentro del Marco de la Estrategia Marina (MSF) de la Unión Europea dirigida a la reducción el impacto de los buques en el medio marino, constituye uno de los mayores retos tecnológicos de la construcción naval europea, ya que el ruido radiado al agua por los buques siempre había sido entendido como un aspecto relativo al ámbito puramente militar, dado el carácter estratégico de su “firma acústica”.

La construcción naval civil se encuentra (todavía ahora) ante el reto de reducir la firma acústica de todo tipo de buques, y con el hándicap de la ausencia de transferencia tecnológica entre sector militar y sector civil. Sin embargo, España parece encontrarse bien posicionada ante esta nueva situación por iniciativas del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, el Instituto Español de Oceanografía o de la Secretaria General de Pesca, con buques como el Miguel Oliver, el primer barco español en cumplir con la normativa sobre emisión de ruidos y vibraciones al agua en barcos de investigación, calificado como buque ecológico y silencioso por Bureau Veritas.

El Miguel Oliver, de la Secretaría General de Pesca.

Las aportaciones de Mary al campo de la ingeniería, una disciplina dominada absolutamente por los hombres, la convirtieron en una de las pocas mujeres de su época que recibieron cierto reconocimiento social y económico por sus esfuerzos. Llama la atención su precocidad en el campo de la “ecología”. Las soluciones planteadas por ella, o al menos sus principios de funcionamiento, siguen siendo de aplicación a día de hoy para mitigar esos dos problemas que siguen llenando informativos y diarios. El “Diario de la Mujer” publicaba unos 20 años después de su última patente: “los técnicos e inventores más destacados de este siglo habían tomado conciencia del problema. Sin embargo, no pudieron ofrecer una solución, y aquí es cuando el cerebro de una mujer resolvió el problema”.


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Laura Alonso es Ingeniera Naval y Oceánica por la UDC. Viguesa de nacimiento, Ferrolana de adopción. Dedicada al Apoyo Logístico Integrado y el continuo aprendizaje por vocación. Puedes conectar con ella a través de Twitter y LinkedIn.

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2 comentarios en “Mary Walton, promotora del aire limpio y el silencio

  1. Enhorabuena a la autora por este artículo, en mi opinión, absolutamente necesario, y que nos muestra la vida y entrega de una mujer que desarrolló ingenierías novedosas en el control de la polución y contaminación acústica, marcando el camino a seguir a los futuros ingenieros. Gracias a esta pionera, los barcos hoy son más sostenibles y la vida a bordo es más llevadera.

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    • Mil gracias por tu comentario. Nos da muchas alas para seguir compartiendo este y otro tipo de historias para saber el origen y los porqués de lo cotidiano, y los retos que nos trae el presente y futuro, a la vez que sacamos a la luz tantos nombres silenciados.

      Le gusta a 1 persona

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