RS Sailing presenta RIB totalmente eléctrico sostenible fabricado con fibra de carbono reciclada

RS Sailing (Romsey, Reino Unido) es conocida por producir barcos de vela de clase mundial, y afirma usar tantos materiales reciclables como posible en su producción. Hace tres años, la empresa creó la marca hermana RS Electric Boats, especializada en diseño y fabricación de lanchas neumáticas rígidas (RIB) eléctricas —lanchas motoras ligeras con casco rígido y tubos de aire a alta presión en los laterales para flotabilidad extra. Los RIB se usan recreativamente y a menudo por servicios de emergencia, operadores militares o entrenadores de regatas.

Alex Newton-Southon, CEO —diseño y tecnologías en RS Sailing, explica que mientras fabricantes coches buscan electrificarse y piensan en fabricación y materiales sostenibles, RS Electric Boats quiere lo mismo en mercado náutico. "Nos es obvio que barcos eléctricos son el camino del mercado. En realidad, un motor fueraborda convencional es unas 50 veces más contaminante que coches actuales. Queremos aportar nuestro grano para proteger el planeta", dice.

Impulsar mercado hacia propulsión, materiales y opciones fabricación más sostenibles ha sido objetivo tres años, mientras RS Electric Boats desarrollaba y comercializaba su primer RIB eléctrico. En 2019, RS Electric Boats debutó el concepto Pulse 58 en Salón Náutico Internacional Düsseldorf, Alemania. Este barco demostrador incluía varios componentes fibra lino/epoxi bio, como casco, cubierta y consolas.

Desde entonces, decisiones materiales y diseño general se han iterado al menos tres veces —"más cantidad significativa de ajustes en todo el barco", concede Newton-Southon— resultando finalmente en el Pulse 63, listo para mercado principios 2022.

Primera iteración fibra lino: Pulse 58

La mayoría de RIB usan motores combustible estándar, con excepciones para diseños pequeños (1-2 personas) eléctricos. RS Electric Boats afirma que el Pulse 63, diseñado para 8 personas, es el primero en industria en usar propulsión totalmente eléctrica para barco de su tamaño.

El casco y forma general tuvieron que diseñarse específicamente para propulsión eléctrica. "Una cosa evidente al diseñar RIB eléctrico es que no puedes solo añadir sistema eléctrico a barco normal. Debes empezar de cero, porque diseño debe permitir barco supereficiente, y parte es peso. Es muy importante que barco sea tan fuerte y rígido como puedas, para hacerlo tan ligero como puedas", explica Newton-Southon.

La consola baterías es "la estructura principal de todo", añade. El casco es estructura monolítica sólida, con cubierta conectada que también aloja baterías. No se necesitan mamparos transversales ni cuadernas.

El Pulse 58 RIB de 5,8 m que RS Electric Boats lanzó en 2019 tenía casco, cubierta, consola, caja baterías y moldeados asientos fabricados por infusión por fabricante local Norco (Poole, Reino Unido) con epoxi biobasado, fibra lino natural y núcleo PET reciclado donde necesario.

En 2019-2020, RS Electric Boats buscaba ramp-up producción Pulse 58 y empezar ventas. Sin embargo, contratiempos por pandemia COVID-19 y problemas abastecimiento materiales biobasados causaron retraso y cambios diseño.

Iteraciones diseño y fibra carbono reciclada: Pulse 63

En mayo 2021, RS Electric Boats decidió renovar marca, alineando con cambios diseño y decisiones materiales para ramp-up producción. Componentes compuestos del renombrado Pulse 63 de 6,3 m se fabrican por MTAG Composites Ltd. (Coningsby, Reino Unido), fabricante que trabaja con RS Sailing en desarrollo utillaje y construcción barcos muchos años. Según marketing, Pulse 63 RIB alcanza 23 nudos velocidad máxima y 100 millas náuticas autonomía máxima. Personalizable con opciones: postes remolque, elevación punto único, toldos, configuraciones asientos.

Componentes compuestos del barco incluyen casco, cubierta, suelo interior, consolas, caja motor y escotillas. Sin embargo, conseguir fibra lino y epoxi biobasado del diseño original resultó más difícil de lo esperado a niveles necesarios para producción seriada.

"Decisiones materiales cambiarán próximos años seguro, conforme fibras naturales y resinas biobasadas sean más accesibles", dice Newton-Southon. Actualmente, casco monolítico combina tejidos vidrio y carbono infusionados con éster vinílico. Para reducir peso, casco no tiene núcleo, sino refuerzo con capas fibra carbono. Todos los demás componentes compuestos —cubierta interior, suelo, consolas, caja motor, escotillas— se construyen con fibra carbono reciclada y éster vinílico, con núcleo PET reciclado (suministrado por 3A Composites Core Materials, Sins, Suiza) según necesidad. "El casco no usa materiales reciclados de momento, para darnos más tiempo desarrollo y pruebas", señala.

En resina, RS Electric Boats optó por éster vinílico tradicional sobre epoxi biobasado por varias razones. Una fue disponibilidad. Según Newton-Southon, impulso para producir resinas verdaderamente sostenibles —en cantidades comerciales— ha sido más lento de lo deseado. "No es solo precios, es poder confiar en productos largo plazo. ¿Qué pasará en 10 años? ¿Aguantará material? Son tan nuevos que no sabemos. Hay demanda, y estamos dispuestos a pagar más por materiales sostenibles, pero necesitamos confiar en vida del producto".

El epoxi biobasado también resultó difícil en infusión. "Al usar epoxi en infusión, no puedes usar bolsas vacío silicona reutilizables", explica Newton-Southon. El epoxi reacciona con silicona, y bolsas diseñadas para 100-150 ciclos duran solo cinco. "Acabas con enorme residuo vertedero del proceso fabricación". Éster vinílico elegido como mejor opción para bolsas silicona.

Añade: "Ahora, si haces análisis ciclo vida materiales, sentimos que reducir residuo infusión a vertedero es paso mayor en dirección correcta que intentar usar resina ligeramente más sostenible. Proceso es tan sostenible con mínimo residuo como podemos".

Tim King, director técnico ventas/marketing y gestor proyecto en MTAG Composites, nota: "Ésteres vinílicos biobasados vienen en camino, pero no son comercialmente viables para productos este tamaño aún. Solo se hacen cantidades relativamente pequeñas".

En fibra, la fibra carbono reciclada para barcos es desecho reutilizado de trabajo MTAG en asientos avión fibra carbono. "Es retorno directo uso, procesado por fabricante tercero Gen 2 Carbon [antes ELG Carbon Fibre, Coseley, Reino Unido]", dice King.

En lugar de picar fibras o procesar en prepreg, MTAG infunde directamente no-tejido fibra carbono reciclada en seco. "Es particularmente difícil, dada densidad fibras recicladas. No le gusta llenarse de resina, pero encontramos proceso para hacerlo con éxito", dice King.

Proceso se demostró primero en 2019 en proa RS Neo, donde MTAG y RS Sailing reemplazaron refuerzo fibra vidrio tradicional con fibra carbono reciclada. "Lleva años venir, pero sé que en MTAG, y Gen 2, nos alegra ver este producto y proceso avanzar", dice King.

Sobre estética fibra reciclada, añade: "Puedes cubrir con gelcoat, pero personalmente me gustan visuales producto reciclado. Es bonito ver material fuente identificable reutilizado".

Al final, "cerca 60% componentes compuestos del barco son materiales reciclados, bien núcleo PET o desecho fibra carbono", dice King. Todas piezas compuestas se infunden en vacío, salvo unos pocos accesorios pequeños que se laminan a mano con materiales secos.

Botadura 2022. Cerca 60% componentes Pulse 63 son materiales reciclados, según MTAG. Crédito: RS Sailing

Utillaje Pulse 58 sirvió base para nuevas herramientas Pulse 63, que MTAG alteró per especificaciones RS Electric. Todas herramientas —22 total: 4 herramientas infusión sólidas, 6 herramientas laminado manual, 12 herramientas bolsas silicona— son compuestas, fabricadas in-house por Norco o MTAG. Para cambios diseño casco, algunas herramientas requirieron re-mecanizado, y para otras, inserts especiales para devolver forma al molde.

"Tenemos taller moldes muy activo in-house, y gente muy cualificada que tomó utillaje prototipo original y en algunos casos aplicó cambios bastante drásticos", explica King. Equipo empezó herramientas febrero 2021, finales entregadas agosto.

Primeros cuatro barcos Pulse 63 previstos producción fin año, listos para Salón Náutico Düsseldorf enero 2022. De cara futuro, Newton-Southon añade que materiales compuestos para Pulse 63 y futuros modelos RS Electric Boats probablemente cambiarán conforme nuevos materiales disponibles y demanda mercado. "Vamos paso a paso, pero creo que una cosa en que nos hemos vuelto buenos es ayudar a cadena suministro entender qué productos necesita mercado".