Motori ibridi e pannelli solari per le navi del futuro

Le grandi navi che trasportano merci e passeggeri sono responsabili di elevati consumi di carburanti e cospicue emissioni di gas serra nell’atmosfera. In vari Paesi la sfida del trasporto su mare a impatto ambientale ridotto è stata colta da alcune aziende navali, che si sono ingegnate nell’ideazione di varie soluzioni. Si va da motori ibridi deisel-vento, che riportano in auge le vele da affiancare alla propulsione a carburanti fossili, a pannelli fotovoltaici per alimentare gli impianti di bordo o addirittura lo stesso motore.

di Virginia Greco

Al giorno d’oggi il 90% delle merci è trasportato via mare su immensi cargo, navi condotte da motori diesel che consumano ingenti quantità di carburanti fossili, riversando nell’atmosfera annualmente tra le 600 e le 800mila tonnellate di CO2 (circa il 5% del totale globale). Il loro impatto ambientale è dunque per niente trascurabile, ma la soluzione del problema non è immediata.

La via che si sta tentando è quella di un ritorno all’energia del vento, accompagnato dallo sfruttamento di quella solare.

La Solar Sailor, azienda australiana con sede a Sydney, specializzata nell’ impiego di fonti rinnovabili per la mobilità sostenibile, ha disegnato e realizzato delle vele di 30 metri di lunghezza completamente coperte da pannelli fotovoltaici. Esse sono ora in fase di test su imbarcazioni di varie dimensioni. L’obiettivo è quello di creare navi cargo che possano sfruttare il vento come coadiuvante alla mobilitazione del mezzo.

In pratica in presenza di vento forte la nave potrebbe essere condotta unicamente grazie alle grosse vele, se invece il vento non fosse sufficiente, interverrebbe il motore diesel (con un consumo di carburante comunque ridotto vista la “collaborazione” dell’energia eolica).

I pannelli fotovoltaici sono invece destinati a fornire energia per alimentare gli impianti di illuminazione, di riscaldamento/raffreddamento ed elettronici dell’imbarcazione. Tramite computer le vele saranno mosse automaticamente in seguito ai mutamenti del vento, in modo da essere sempre efficienti al massimo.

L’adozione di una soluzione del genere su larga scala porterebbe ad un cospicuo contenimento dei consumi nonché delle emissioni di gas serra nell’atmosfera. Prima di annunciare la rivoluzione nel settore del trasporto marittimo, attendiamo però di sapere quale sia la reale efficacia di questi sistemi, ossia il risparmio che ne scaturirà.

Secondo l’amministratore delegato di Solar Sailor, Robert Dane, in un prossimo futuro tutte le navi, per merci come da passeggeri, ospiteranno vele solari, ossia adotteranno un sistema di alimentazione ibrido: motore diesel/vento/sole.

Certamente il costo iniziale dell’imbarcazione è elevato, ma “una volta installate”, dichiara Dane, “le vele si auto-pagano in termini di risparmio di carburante nel giro di soli 4 anni di attività regolare”.

A Kiel, città nel nord della Germania, è invece in atto la costruzione di un grosso catamarano privo di vele in cui gli scafi come la cabina sono completamente rivestiti di pannelli solari. L’imbarcazione, che si chiamerà Planet Solar, sarà lunga 30 metri ed equipaggiata da pannelli per un totale di 470mq. Essa nasce dall’idea di Raphael Domjan - presidente dell’omonima azienda franco-svizzera che la produce - il quale l’ha concepita con l’obiettivo di dimostrare concretamente il potenziale che le energie rinnovabili possono avere se supportate da opportune tecnologie.

Una volta costruito, il catamarano affronterà una grande impresa: il giro del pianeta muovendosi esclusivamente in virtù dell’energia solare. A pilotarla sarà lo stesso Domjan insieme ad un altro skipper, Gérard d’Aboville. Essa partirà nel 2010 dal porto di Marsiglia, in Francia, solcherà l’Atlantico e attraverserà lo stretto di Panama. Da qui proseguirà nel Pacifico costeggiando la Cina e l’India, poi risalirà per attraversare il Mar Rosso e lo stretto di Suez. Giunta nel Mediterraneo farà nuovamente rotta verso Marsiglia. Oltre 40000 kilometri da percorrere in 120 giorni (secondo quanto dichiarato dall’azienda), ad una velocità media di 10 nodi, ossia 18,5km/h. Sono previsti degli scali in alcune grandi città, come New York, Shangai, Singapore, Abu Dhabi e Monaco.

Per garantire costante apporto di energia solare al motore, l’imbarcazione seguirà una rotta equatoriale (come evidente dal tragitto annunciato): ciò infatti le consentirà di sfruttare al massimo le capacità dei pannelli solari.

Ovviamente quella di Planet Solar si configura più come un’impresa dimostrativa che come un progetto da riportare identicamente nell’industria del trasporto, dati gli evidenti limiti di un motore che si alimenta solo ad energia solare ed è quindi soggetto a fattori climatici.

Se il viaggio si svolgerà però con successo e nei tempi stabiliti, si offrirà comunque dimostrazione dell’efficacia della tecnologia solare impiegata anche per il trasporto navale. La speranza dell’ideatore Domjan e che una tale iniziativa stimoli investimenti nella ricerca nel settore e porti quindi a concreti cambiamenti nella concezione dei motori per imbarcazioni.

Progetti che prevedono il ricorso all’energia solare, nonché un “ritorno” parziale al vento, si rintracciano anche altrove. In Giappone, per esempio, la Nippon Yusen K.K in collaborazione con la Nippon Oil Corp ha varato di recente la Auruga Leader, una nave cargo con motore ibrido diesel-solare. Secondo i dati forniti dall’azienda, però, i 320 pannelli fotovoltaici installati sono in grado di sviluppare una potenza di soli 40W, quindi possono far fronte ad appena lo 0.3% di energia richiesta dal motore e il 7% di quella sfruttata dagli impianti di bordo: il risparmio e il vantaggio ecologico non appaiono dunque esaltanti.

Dal canto suo la Francia, nei Cantieri STX a Saint-Nazaire, sta lavorando alla realizzazione di una nave da crociera definita ecologica. Eoseas, questo il nome, sarà lunga 305 metri e larga 60, ospiterà cinque ponti e sei vele, su una superficie totale di 12.440mq, e potrà trasportare 3400 passeggeri.

Come la Planet Solar, Eoseas farà ricorso alla forza del vento per ridurre il consumo di carburante (si prevede che le vele possano contribuire mediamente per almeno un 10% alla propulsione del mezzo), mentre i pannelli solari su esse installati forniranno energia per l’illuminazione. Un deposito di gas naturale liquefatto (GPL) a bordo permetterà di alimentare con esso gli impianti di regolazione della temperatura.

Inoltre l’iniezione di aria sotto lo scafo, a formare una sorta di cuscino, agevolerà lo scivolamento della nave sull’acqua, riducendone l’attrito del 17% e quindi comportando a sua volta un risparmio di carburante.

Infine essa impiegherà materiali riciclabili ed ecocompatibili in varie parti della struttura e immagazzinerà l’acqua piovana per riutilizzarla nel risciacquo dei ponti. In termini di gas serra, il taglio di emissioni atteso è del 50% per l’anidride carbonica e dell’80% per l’ossido di azoto.

Erik Pélerin, il responsabile di Ecorizon (azienda realizzatrice di Eoseas), si dichiara entusiasta e soddisfatto dei risultati finora raggiunti: “Una serie di sfide tecnologiche sono state affrontate e vinte, a partire dalla facilità di manipolazione delle vele semi-rigide, fino alla realizzazione dell’impianto a GPL”.

Per vedere Eoseas solcare i mari del mondo dobbiamo però attendere ancora cinque anni.

A quel punto migliaia di passeggeri potranno trascorrere le proprie vacanze su un’imbarcazione singolare e dall’impronta ecologica ridotta (rispetto a quelle attualmente in funzione).

Ma se le navi da trasporto merci sono senza dubbio necessarie e occorre pertanto accettare un compromesso tra impatto ambientale ed utilità economica e sociale, le imbarcazioni da crociera non sono di per sé esclusivamente uno spreco da civiltà moderna un po’ viziata?

5 Luglio 2009 - Scrivi un commento