Preocupado por el impacto de la actividad humana en el medio ambiente y el agotamiento de los recursos naturales, el comandante Cousteau decidió a principios de los años 80 que el reemplazo de su viejo Calypso debía ser una embarcación que utilizara la fuerza del viento para ayudar a la propulsión. El fruto de ello fue el Alcyone, una de las primeras embarcaciones equipadas con velas de succión.
El concepto de las velas de succión tiene sus orígenes en los principios de la aviación. En la década de los años 30 del siglo pasado la National Advisory Committee for Aeronautics (NACA), precursora de la actual NASA, llevó a cabo los primeros estudios en este campo con el fin de mejorar la eficiencia de las aeronaves y reducir así su consumo. Los investigadores de la NACA descubrieron que succionando aire con un ventilador hacia el interior del ala a través de pequeños agujeros podían evitar la separación de la capa límite del aire y así reducir la resistencia al avance y mejorar la eficiencia del combustible en un 8%. Los altos estándares de seguridad en la aviación impidieron su implantación en la industria aeronáutica, pero los estudios de la NACA sentaron las bases para su aplicación en otros sectores, como el naval.
A comienzos de los años 80 el famoso oceanógrafo, explorador y divulgador Jacques Yves Cousteau buscaba un reemplazo para su icónico buque Calypso. Consciente del impacto de las actividades humanas en el medio ambiente y el agotamiento de los recursos naturales, el objetivo de Cousteau era construir una embarcación que utilizara la fuerza del viento para ayudar a la propulsión. Para ello organizó mediante la Fundación Cousteau un grupo de investigación liderado por el profesor Lucien Malavard y el doctor Bertrand Charrier la búsqueda de un sistema eficiente desde un punto de vista aerodinámico, que no ocupase mucho espacio de la cubierta, fácilmente automatizable, de bajo mantenimiento y que cumpliese con todos los requisitos de seguridad necesarios. La primera opción propuesta por el grupo de investigación fueron los rotores Flettner, pero el principal problema de este sistema era la propia rotación del cilindro. Una torre de más de 20 metros de alto girando a 200 revoluciones por minuto conlleva una serie de riesgos para la tripulación, además de afectar a la estabilidad del buque. Así que a los requisitos de Cousteau se añadieron un mínimo consumo energético y que no rotase, lo que enfocó a los investigadores en los sistemas de control de la capa límite, lo que llevó al desarrollo de la primera vela de succión a escala real, la TurboVoile.
Los técnicos de la NACA habían probado con diferentes métodos de control de la capa límite, bien succionando o soplando aire a través de los agujeros del ala, pero siempre lo habían hecho con perfiles delgados, ya que su fin era reducir la resistencia al avance, no incrementar la sustentación. Para generar un empuje suficiente que pudiera mover un barco, se necesitaba un perfil de ala mucho más grueso. Los ingenieros de Cousteau probaron diferentes perfiles, desde el círculo hasta la parábola, pasando por la elipse. Se realizaron más de 350 pruebas en túnel de viento con modelos de cuerda de 10 a 30 cm, envergadura de 50 a 150 cm, con un aspecto de radio finito o infinito, con número de Reynolds de 40.000 a 500.000, con diferentes sistemas de succión de uno a tres ventiladores, con zonas de aspiración de permeabilidad variable y con o sin alerón en la parte trasera del perfil . El resultado final fue un prototipo de 12 metros de alto que se instaló en el catamarán Moulin à Vent, sometido a más de 150 pruebas de mar en diferentes condiciones de viento para afinar el sistema. Su vela de succión prototipo era capaz de generar seis veces más empuje que una wingsail.
El éxito de la TurboVoile llevó a la construcción en 1985 en el astillero Ateliers & Chantiers La Rochelle Pallice del Alcyone, el nuevo buque de la Fundación Cousteau tras la retirada del viejo Calypso. Diseñado por la ingeniería naval francesa André Mauric el Alcyone es una embarcación de 31 metros de eslora por 8,8 metros de manga construida en aluminio y configurada como un híbrido monocasco-catamarán. Mientras su proa es la de un monocasco, su popa se diseñó con perfil de catamarán para aumentar la estabilidad. En su interior dos generadores diésel de 1.620 kW se encargan de la propulsión del buque, auxiliados por dos velas de succión instaladas sobre la cubierta de 10 metros de alto y una superficie de 21 metros cuadrados, capaces de reducir el consumo del buque hasta en un 35%. Un sistema totalmente automatizado se encarga de la optimización del funcionamiento de las TurboVoiles y los motores principales a través de 21 controladores electrónicos, electromagnéticos e hidráulicos basados en la información recogida por 43 sensores analógicos y digitales.
Tras su entrega el Alcyone partió en 1985 de La Rochelle, a donde volvió para un completo mantenimiento dieciséis años después, tras recorrer el mundo y visitar destinos como Nueva York, el mar de Cortez, el archipiélago de Hawaii, Alaska, Papua Nueva Guinea, Australia, Madagascar, Namibia, el mar Caspio o el río San Lorenzo en diferentes misiones de la Sociedad Cousteau. Actualmente se encuentra amarrado en el puerto de Concarneau en la Bretaña francesa esperando una nueva misión.
A pesar del éxito de la TurboVoile, la caída del precio del petróleo en 1986 hizo que la investigación y cualquier proyecto para su aplicación en buques mercantes se parase durante 30 años. Retomadas a principios de esta década, desde 2020 se han instalado velas de succión en nueve buques mercantes de todo tipo, de graneleros a tanqueros, con velas de 10 a 36 metros de alto.
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Juan A Oliveira es Ingeniero Técnico Naval por la Universidade da Coruña y MBA por la UNIR. Con más de 20 años de experiencia en el sector naval, desde 2013 edita y coordina el blog vadebarcos.net. Puedes conectar con él a través de LinkedIn.
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