In crociera verso una minore impronta di carbonio
I sistemi di propulsione navale convenzionali si basano sui combustibili fossili e su motori diesel di grandi dimensioni, dando vita a un processo di combustione che produce una quantità significativa di inquinamento atmosferico, esercitando di conseguenza un impatto negativo sulla salute umana. Inoltre, esso è responsabile di circa il 3% delle emissioni di gas serra a livello mondiale. Con l’obiettivo di ridurre l’impronta di carbonio del settore navale, l’Organizzazione marittima internazionale(si apre in una nuova finestra) (IMO) ha fissato l’obiettivo di dimezzare le emissioni delle navi oceaniche entro il 2050. Si tratta di un obiettivo ambizioso, che richiederà nuove tecnologie e soluzioni energetiche innovative: ed è proprio questa la finalità del progetto Nautilus(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE. Prestando particolare attenzione all’industria delle navi da crociera, il progetto sta sviluppando e valutando un sistema di alimentazione per ambienti marini altamente efficiente, dinamico e sostenibile, alimentato tramite gas naturale liquefatto (GNL). «Il nostro obiettivo è quello di ridurre del 50% le emissioni di gas a effetto serra e quasi completamente tutti gli altri componenti delle emissioni di gas di scarico generate dai motori diesel», afferma Asif Ansar, responsabile del Dipartimento di integrazione dei sistemi energetici del Centro aerospaziale tedesco(si apre in una nuova finestra) (DLR), l’istituto partner che ha coordinato il progetto.
Una tecnologia innovativa per soddisfare il fabbisogno di calore ed energia di una nave da crociera
Al centro del progetto risiede una tecnologia energetica completa progettata per coprire l’intero fabbisogno di calore ed energia di una nave da crociera. Questo concetto innovativo consiste in un gruppo elettrogeno ibrido (genset) a batteria con celle a combustibile a ossidi solidi (SOFC, solid oxide fuel cell) che si integra con i generatori del motore a combustione interna (MCI) già presenti nella nave. «La tecnologia da noi proposta offrirà una maggiore efficienza, una migliore capacità dinamica, flessibilità a livello di carburante, modularità e, grazie all’utilizzo di un minor numero di parti mobili, una manutenzione meno impegnativa», spiega Ansar. Sebbene l’obiettivo finale sia quello di soddisfare completamente il fabbisogno energetico di una nave mediante la batteria SOFC e di alimentarla tramite combustibili rinnovabili al 100%, i generatori saranno in primo luogo gradualmente sostituiti con un sistema ibrido.
Ridurre il profilo delle emissioni generate dall’industria delle navi da crociera
Il progetto ha compiuto progressi significativi verso il raggiungimento del suo obiettivo, ottenendo numerosi risultati importanti. Ad esempio, generando 64,6 MWh di energia elettrica, ha dimostrato che le prestazioni della sua tecnologia possono superare in modo significativo quelle delle soluzioni convenzionali di gruppi elettrogeni per quanto riguarda l’efficienza del rapporto combustibile/potenza, raggiungendo circa il 65%. Inoltre, ha confermato che il suo gruppo elettrogeno ha determinato una riduzione delle emissioni di CO2 del 30% rispetto ai MCI funzionanti con olio combustibile pesante, eliminando quasi del tutto lo slittamento del metano e generando scarichi di monossido di carbonio trascurabili. «Abbiamo per di più dimostrato un’eccezionale diminuzione degli inquinanti diversi dalla CO2 pari al 95%, un risultato senza precedenti nei sistemi energetici marittimi», osserva Ansar. Oltre a ciò, il progetto ha progettato e testato il primo concetto di SOFC scalabile e multi-megawatt del suo genere, ottimizzato per un’elevata densità di potenza, conducendo anche le valutazioni dell’impatto tecnologico e del ciclo di vita. «Congiuntamente, questi risultati rappresentano un passo in avanti verso l’adozione dei sistemi SOFC quale mezzo efficace per ridurre le emissioni dell’industria delle navi da crociera», aggiunge Ansar.
Un ruolo di primo piano nel trasporto marittimo sostenibile
L’industria crocieristica europea si trova a un bivio: vantando una quota del 95% nel segmento dei viaggi e del tempo libero, costituisce un importante motore dell’economia europea. Ciononostante, per mantenere questo vantaggio, deve ridurre il suo impatto ambientale. «L’Europa dispone di un’opportunità unica per assumere un ruolo di primo piano nelle operazioni di navigazione innovative e sostenibili», afferma Ansar, che conclude: «Il progetto Nautilus ha dimostrato un concetto che, una volta aumentato di scala, consentirà all’industria delle navi da crociera di sfruttare appieno questa possibilità.» Il progetto continua a sviluppare la sua tecnologia, occupandosi anche di incrementare la scala dei sistemi SOFC verso i megawatt.
