Motore a batteria per le navi a corto raggio

L’enorme spinta verso la decarbonizzazione che si sta manifestando sia a livello mondiale sia da parte dell’Unione europea ha riflessi estremamente incisivi anche sul settore dello shipping. E non poteva che essere così, visto che quasi il 90% delle merci spostate nel globo viene movimentato via mare.

Spinti da regole sempre più stringenti in materia di tutela dell’ambiente, dettate sia dall’International maritime organization (Imo) sia dall’Ue, gli armatori stanno puntando sempre più sulle soluzioni green offerte dalla tecnologia, che si stanno indirizzando sempre di più verso l’utilizzo della propulsione ibrida, con una componente elettrica, per le navi.

Un sistema che si associa all’utilizzo di nuovi carburanti (che sarebbe più corretto definire combustibili), e a tecnologie per ridurre comunque le emissioni, come gli scrubber (sorta di marmitte catalitiche per i motori navali), visto che, al momento, la tecnologia disponibile non è ancora in grado di realizzare motori full elctric per le grandi navi.

A spiegare lo stato dell’arte, a livello mondiale, dell’elettrificazione nel trasporto marittimo è Giosuè Vezzuto, executive vice president del settore marine del Rina, multinazionale italiana di ispezione, certificazione e consulenza ingegneristica che opera anche come ente di classificazione navale.

«L’elettricità – chiarisce Vezzuto – viene normalmente utilizzata, sulle navi, per l’alimentazione dei servizi ausiliari di bordo; ma già dagli anni ’90 sulle unità per passeggeri si è iniziato a usare l’energia elettrica come fonte per la propulsione. Il problema è che questa viene creata da generatori diesel che, collegati ad alternatori, producono appunto elettricità». Insomma, un sistema non propriamente sostenibile dal punto di vista ambientale.

Per contro, l’utilizzo di batterie per la propulsione in campo navale presenta difficoltà assai maggiori di quello, già complicato, dell’automotive. «Una nave, infatti – dice Vezzuto – per muoversi e viaggiare ha bisogno di una potenza dalle 30 alle 200 volte maggiore di quella di un’auto e deve essere in grado di sostenerla per viaggi lunghi 50-60 volte di più».

Solo per la navigazione a corto raggio (in lagune, laghi o per brevi percorsi marini), quindi, è possibile avere motori interamente elettrici a batteria e già sono operative navi di questo tipo. Ma non esistono ancora, nel mondo, grandi unità, né cargo né da crociera, che possano viaggiare con le sole batterie.

«A oggi – afferma Vezzuto – sono praticabili solo soluzioni ibride», che vengono applicate già da alcune grandi compagnie. Ad esempio il gruppo Grimaldi, leader italiano ed europeo nel settore dei trasporti sulle autostrade del mare, con navi ro-ro (per rotabili), car carrier e ro-pax, che sta rinnovando la flotta con unità altamente ecologiche con motorizzazione ibrida.

«In questo campo – precisa Vezzuto – esistono due tipi di soluzioni: la generazione ibrida e la propulsione ibrida. Nel primo caso, si utilizzano motori diesel e alternatori a cui si aggiungono batterie capaci di immagazzinare l’energia prodotta durante la navigazione e di garantire l’assenza di emissioni, pur con tutti i servizi di bordo funzionanti, quando la nave è in porto». Questo garantisce anche l’abbattimento dell’inquinamento acustico.

Per quanto attiene alla propulsione ibrida, «è assicurata – chiarisce Vezzuto – dall’accoppiata dei motori tradizionali con quelli elettrici, come avviene nelle auto ibride. In questo caso, i benefici non sono limitati alle soste in porto ma consentono di fare tratti di navigazione con la sola elettricità e, ad esempio, le manovre di ormeggio a zero emissioni».

La tecnologia più innovativa che il mondo dello shipping sta sperimentando, però, è quella delle fuel cell, le celle a combustibile, le quali sono alimentate a idrogeno che garantisce produzione di energia elettrica rilasciando solo acqua e calore.

«L’uso dell’idrogeno nel marine, però – testimonia Vezzuto – comporta diversi problemi da risolvere. In particolare nello stoccaggio che, nel caso sia liquido, deve mantenere il prodotto a -253°; mentre in presenza di idrogeno compresso occorre tenere una pressione di ben 700 bar. E si parla di volumi di serbatoi molto grandi».

Insomma, aggiunge, «la tecnologia esiste ma bisogna superare la questione dello stoccaggio, senza dimenticare poi la logistica. Ad oggi, infatti, non esistono, né in Italia né nel mondo, terminal in grado di rifornire navi di idrogeno. E le poche applicazioni di fuel cell in ambito marittimo devono essere rifornite con autobotti».

Sull’idrogeno esiste anche il problema della produzione: gli impianti che lo fabbricano hanno bisogno di energia e, per far sì che veramente il ciclo sia green, occorrerebbe che fossero usate, per produrlo, fonti rinnovabili e non fossili. Lo stesso dicasi per le batterie e per altri combustibili come ammoniaca ed etanolo.

Per consentire alle navi di ormeggiare nei porti senza tenere i motori accesi (che servono a mantenere attivi i servizi quali illuminazione, condizionamento, refrigerazione, cucine e così via) e azzerando quindi le emissioni in banchina esiste anche la tecnica del cold ironing, che consiste nel fornire da terra energia elettrica alle navi, che devono però, al pari dei terminal, essere predisposte per questo servizio (esistono diversi traghetti e navi passeggeri che già lo sono) .

«A unità da crociera bisogna fornire – sottolinea Vezzuto – una potenza pari a quella che occorrerebbe a un numero di appartamenti compreso tra 4mila e 6mila; mentre ai traghetti pari a mille appartamenti. Dove l’infrastruttura portuale lo consente, però, è possibile collegare la nave alla rete elettrica di terra».

Anche in questo caso, peraltro, per avere un ciclo veramente green,la soluzione ideale sarebbe che l’energia utilizzata provenisse da fonti rinnovabili, le quali però non sempre sono disponibili.

In conclusione, dice Vezzuto, «poiché non si è ancora arrivati a realizzare una nave di grandi dimensioni con propulsione solo a batterie, il settore, nell’ottica di rispettare le norme che obbligano l’industria marittima ad abbattere le emissioni, sta lavorando in tre diversi ambiti», utili per una fase di transizione verso l’obiettivo zero emissioni nel 2050.

Il primo sono i combustibili a basso contenuto di carbonio o di altri inquinanti: Gnl (gas naturale liquefatto), biocarburanti, etanolo e ammoniaca. Il secondo la costruzione di navi o impianti a bordo sempre più efficienti, in modo da consumare meno, a parità di carico e distanze percorse. Il terzo consiste nel far sì che le navi siano operate in maniera tale da mantenere la massima efficienza, ottimizzando rotte e tempi di arrivo nei porti.

Fonte: Il Sole 24 ore

Commenti