K Watercraft WB‑UM2: barco autónomo que produz hidrogénio no mar e mostrou-se na CES 2025

A ideia parecia arrojada. Na demonstração, porém, tudo soou bem mais exequível do que se poderia esperar.

A K Watercraft, uma startup sul-coreana, revelou um barco autónomo capaz de produzir combustível limpo no mar. O protótipo, batizado WB‑UM2, recorre à energia solar para separar a água e, depois, encaminha o hidrogénio para uma célula de combustível de membrana de troca protónica (PEM). Para estabilizar a entrega de potência e responder a picos de procura, o conjunto integra ainda um pack de baterias compacto (ESS).

Um sistema compacto que produz o próprio combustível

A WB‑UM2 foi concebida para operar com pouca manutenção e com níveis de ruído reduzidos. No interior do casco ficam alojados um eletrolisador alimentado por painéis solares, um pequeno depósito tampão de hidrogénio, um stack de célula de combustível PEM e uma bateria ESS. Esta arquitetura diminui a dependência de energia em terra e, durante a navegação, reduz as emissões locais a zero.

"Segundo a K Watercraft, a WB‑UM2 consegue operar durante uma hora usando apenas 500 ml de água como fonte de hidrogénio."

A promessa assenta num ciclo direto. A luz solar alimenta o eletrolisador. O equipamento separa as moléculas de água em hidrogénio e oxigénio. O oxigénio é libertado em segurança. O hidrogénio segue para a célula de combustível, que produz eletricidade para o motor e para a eletrónica de bordo. A bateria ESS absorve picos e mantém a resposta do barco quando o céu fica nublado ou quando são necessárias manobras apertadas.

Como funciona o ciclo

• Os painéis solares convertem a luz do sol em eletricidade durante o dia.
• Um eletrolisador a bordo usa essa eletricidade para separar água purificada.
• O hidrogénio fica guardado num pequeno depósito tampão a baixa a moderada pressão.
• Uma célula de combustível PEM transforma o hidrogénio em energia elétrica, tendo vapor de água como subproduto.
• A bateria ESS gere acelerações, atracações e a suavização da potência.

As células de combustível PEM trabalham a baixas temperaturas. Arrancam rapidamente. Dependem de hidrogénio limpo e de água limpa. Isso encaixa num sistema autónomo que pode permanecer parado e, de seguida, entrar em movimento quase de imediato. Além disso, a bateria reduz os ciclos do stack, o que pode aumentar a vida útil dos componentes.

Porque é que 500 ml mudam as contas no mar

Meio litro de água encerra um potencial energético relevante. Pela química, 500 ml de água contêm cerca de 55 gramas de átomos de hidrogénio ligados no H₂O. Com perdas na eletrólise e na conversão, nem tudo se transforma em eletricidade utilizável. Ainda assim, a quantidade pode ser significativa num casco pequeno e eficiente, a baixa velocidade.

"A energia da água não aparece de graça; é a luz solar que fornece o trabalho. O barco transforma a entrada solar intermitente em impulso fiável."

Este valor interessa pela logística. Uma equipa pode transportar uma pequena reserva de água para missões mais longas. Um módulo compacto de purificação pode reforçar o abastecimento do eletrolisador a partir de fontes locais. O sol faz a parte pesada do processo, reduzindo a necessidade de entregas de combustível em pontões com infraestrutura limitada.

E a água do mar?

A maioria dos eletrolisadores PEM prefere água desionizada. Sal, minerais e matéria orgânica degradam as membranas. A K Watercraft ainda não publicou diagramas completos de tubagens. A prática mais comum aponta para uma linha de tratamento simples: filtração para partículas, osmose inversa para remover sais e uma etapa final de polimento. Como o caudal necessário é baixo, o módulo pode manter-se leve e silencioso.

Autonomia, segurança e utilização no dia a dia

O rótulo “autónomo” inclui navegação, gestão de energia e monitorização remota. A WB‑UM2 integra sensores para evitamento de colisões e planeamento de rotas. A camada de controlo equilibra a energia solar disponível, o estado da bateria e a potência da célula de combustível para cumprir objetivos de missão com intervenção mínima do operador.

O hidrogénio levanta questões de segurança. A equipa responde com ventilação, deteção de fugas e ligações conforme normas. O depósito tampão guarda apenas o necessário para o consumo imediato do stack. Como o gás é produzido “a pedido”, os volumes armazenados mantêm-se reduzidos. Este desenho tende a baixar o risco face a grandes garrafas de alta pressão.

Propulsão	Ruído	Emissões locais	Reabastecimento/carregamento	Perfil típico de autonomia/alcance
Motor fora de borda convencional	Elevado	CO₂ e gases de escape	Rápido com combustível líquido	Forte, limitado pelo depósito
Elétrico apenas a bateria	Muito baixo	Nenhuma no ponto de utilização	Lento, exceto se existirem carregadores rápidos	Bom para trajetos curtos
Híbrido solar‑para‑hidrogénio (WB‑UM2)	Muito baixo	Vapor de água	Produzido a bordo a partir de água e sol	Estável com sol + tampão

O que vimos na CES 2025

A K Watercraft escolheu a CES 2025, em Las Vegas, para apresentar o projeto ao público. O stand focou-se na pilha de autonomia e no ciclo energético. A equipa exibiu módulos seccionados com membranas, stacks e placas de controlo. A empresa posicionou a WB‑UM2 como um “burro de carga” limpo para lagos interiores, costas abrigadas e portos inteligentes.

A comunicação foi dirigida a funções de serviço que exigem muitas horas diárias sem fumos. Exemplos: monitorização da qualidade da água, shuttles em marinas, rondas em aquicultura, patrulhas de segurança e pequenos transportes de carga entre cais. Nestes cenários, ruído e escape contam. A logística do combustível também pesa. Uma embarcação que transporta a própria “refinaria” torna-se apelativa quando o acesso à rede elétrica é limitado.

"Um stack PEM combinado com uma bateria ESS mantém o impulso consistente quando passam nuvens, enquanto o carregamento solar prolonga os ciclos de serviço entre visitas ao cais."

Primeiros casos de uso

• Cartografia ambiental com rotas de várias horas perto da costa.
• Patrulhas portuárias que precisam de aproximação silenciosa e baixo rasto.
• Manutenção em aquicultura com ciclos frequentes de para‑arranca.
• Entregas de encomendas de última milha dentro dos limites do porto.
• Shuttles turísticos em lagos onde motores de combustão enfrentam restrições.

Questões em aberto e próximos passos

Continuam a faltar pormenores em vários pontos. Os caminhos de certificação vão determinar onde a WB‑UM2 poderá operar sem escoltas. Salinidade no ar, calor e choques vão pôr à prova vedantes e membranas. A viabilidade económica depende da vida útil do stack, da manutenção do tratamento de água e da produção real dos painéis em condições meteorológicas reais.

A K Watercraft aponta para pilotos faseados com parceiros na Ásia e na América do Norte. Os dados desses testes deverão esclarecer questões práticas: tempo médio entre manutenções, custo energético por milha náutica e comportamento em ondulação curta. Gestores de frotas também vão avaliar o pacote digital. Diagnóstico remoto e controlos over‑the‑air podem reduzir paragens e diminuir o erro humano.

Termos‑chave e notas práticas

Célula de combustível PEM: célula de combustível de baixa temperatura que usa uma membrana polimérica como eletrólito. Permite arranques rápidos e boa densidade de potência. Precisa de hidrogénio limpo e de gestão térmica cuidada.

Eletrolisador: dispositivo que separa água em hidrogénio e oxigénio usando eletricidade. Neste arranjo, a energia solar alimenta o processo. A eficiência varia com a temperatura, o estado da membrana e a eletrónica de potência.

Bateria ESS: sistema de armazenamento de energia que atua como tampão. Suporta picos, absorve eventos regenerativos e melhora a resposta do sistema. Reduz oscilações de carga na célula de combustível, o que pode prolongar a vida útil e melhorar o conforto.

Um cálculo rápido

Meio litro de água pesa cerca de 0.5 kg. A água tem aproximadamente 11 percent de hidrogénio em massa. Isso aponta para cerca de 55 gramas de hidrogénio em 500 ml de água. Em sistemas reais há perdas na eletrólise, na compressão e na célula de combustível. Mesmo com essas perdas, a energia disponível pode sustentar uma hora de cruzeiro lento e constante num casco leve. Velocidade, vento, correntes e carga alteram rapidamente este cenário. O software de planeamento de missão deve ajustar rotas à luz solar e aos níveis de reserva.

Riscos, compromissos e vantagens

• Risco: degradação da membrana por água impura. Mitigação: filtração em etapas e substituição periódica de cartuchos.
• Risco: fugas de hidrogénio em espaços fechados. Mitigação: sensores, ventilação e volumes tampão reduzidos.
• Compromisso: mais componentes do que embarcações apenas a bateria. Retorno: ciclos de serviço mais longos sem carregamento em terra.
• Vantagem: operação silenciosa com emissões locais zero, adequada a águas protegidas e zonas de vida selvagem.
• Vantagem: autonomia reduz custos de tripulação em rotas repetitivas.

Para operadores a ponderar um teste, uma simulação simples ajuda. Registe rotas típicas com velocidade, paragens e correntes. Meça a irradiância solar local ao longo das estações. Dimensione a área de painéis, a capacidade do eletrolisador e a bateria em função disso. Considere sombras de edifícios e gruas em zonas portuárias. Depois, valide o modelo numa semana representativa com meteorologia mista. Os resultados indicarão se a afirmação de uma hora por meio litro da WB‑UM2 se ajusta ao seu perfil de serviço ou se exige uma reserva de água maior.

O panorama geral é nítido. Produzir luz solar armazenada a bordo a partir de água altera a forma como pequenas embarcações podem trabalhar. Se a WB‑UM2 cumprir metas em portos reais, dará aos ancoradouros uma nova ferramenta: uma embarcação silenciosa, autónoma e com a própria unidade de combustível limpo onde quer que opere.