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Navigare con la forza del vento: Navi mercantili a vela, ritorno al passato per ridurre l’inquinamento

    Se l’intera flotta globale fosse una nazione, sarebbe la sesta emittente mondiale di gas a effetto serraeffetto serra
    Fenomeno fisico per cui alcuni gas contenuti nell’atmosfera (anidride carbonica, vapore acqueo, metano, ecc..) intrappolano il calore proveniente dal sole facendo in modo che la temperatura media sulla Terra permetta la vita delle varie specie. Il meccanismo è simile a quello che avviene in una serra, da cui il nome. Tuttavia l’aumento e, dunque, la situazione di squilibrio della concentrazione di tali gas è causa di un eccessivo riscaldamento della superficie del pianeta con conseguenze anche pesanti sugli ecosistemi, su scala globale.
    . Per ridurre tali emissioni  -nonché ridurre i costi dei combustibili fossili sempre in ascesa- i progettisti di navi mercantili si allacciano ad una delle più antiche fonti di energiafonti di energia
    Sorgenti di energia o sostanze dalle quali può essere prodotta energia utile direttamente o dopo trasformazione. Le fonti di energia possono essere classificate in diversi modi a seconda del contesto di riferimento: risorse esauribili (principalmente petrolio, gas naturale, carbone, legna); risorse rinnovabili (tutte quelle derivanti direttamente o indirettamente dall’energia solare, dal calore endogeno terrestre e dalle maree); risorse primarie (utilizzabili direttamente come si trovano in natura: petrolio, carbone, gas naturale, legna); risorse secondarie (in cui l’energia deriva dalla trasformazione dell’energia primaria in altra forma di energia, ad esempio idroelettrico, energia elettronucleare eccetera); risorse commerciali ( ovvero soggette a transazioni commerciali e quindi facilmente quantificabili, derivanti da quattro tipi principali di fonti: carbone, petrolio, gas naturale, elettricità primaria); risorse non commerciali (non soggette a transazioni commerciali: ad esempio residui di coltivazioni, legna di sottobosco eccetera nei Paesi in via di sviluppo; sebbene assenti dal commercio internazionale in alcuni Paesi rivestono grande importanza); risorse tradizionali (derivanti da prodotti vegetali o animali: legna, carbone di legna, torba, sterco essiccato).
    : IL VENTO.

    Le nuove navi,  per ora solo prototipi o progetti ancora in fase di studio ed elaborazione, non differiscono molto dalle golette e galeoni dei secoli passati, si legge sul New York Times.

    Mesi fa, ad esempio, l’Università di Tokyo ha presentato il modello UT Wind  Challenger in occasione del  Sea Japan – International Maritime Exhibition and Conference 2012 (Fiera Nautica). Vascello a 9 alberi di circa 60 metri di altezza, con 5 vele rigide in alluminio e plastica rinforzata, le vele sono concave, progettate per ripiegarsi telescopicamente, una dentro l’altra, in caso di cattive condizioni atmosferiche o quando ancorate.

    Altra nave mercantile in progettazione dal gruppo Irlandese B9 Energy, è il modello B9 Shipping, con uno scafo di circa 115 metri, 3.000 tonnellate di stazza, 3 alberi di circa 65 metri d’altezza (quanto un palazzo di 14 piani). Alimentata dalla combinazione energia eolicaenergia eolica
    Energia ricavata dal vento in virtù della velocità con cui soffia. Questa forma di energia viene prodotta grazie a macchine eoliche (dette anche aerogeneratori) che convertono l’energia cinetica del vento in energia meccanica di rotazione, e, successivamente, in energia elettrica utilizzabile per differenti scopi.
    biogasbiogas
    Miscela di gas prodotti in seguito ad un processo di digestione anaerobica di materiale organico di origine vegetale e animale. Alcuni batteri provvedono a decomporre il materiale organico, in ambiente privo di ossigeno, producendo una miscela gassosa formata da metano (50÷70%), anidride carbonica (35÷40%) e tracce di altri gas. Le materie prime utilizzabili sono residui agricoli, zootecnici dell’industria agro-alimentare, acque e fanghi reflui.
    (vanta un motore Rolls-Royce), funziona cosi completamente ad energiaenergia
    Fisicamente parlando, l’energia è definita come la capacità di un corpo di compiere lavoro e le forme in cui essa può presentarsi sono molteplici a livello macroscopico o a livello atomico. L’unità di misura derivata del Sistema Internazionale è il joule (simbolo J)
    rinnovabile. Un prototipo è stato già testato il mese scorso presso l’Università di Southampton, Inghilterra. “I test sono stati promettenti“, ha dichiarato Diane Gilpin, direttore-fondatore del progetto B9 Shipping. “Abbiamo studiato il caso economico per la distribuzionedistribuzione
    Attività di trasporto (di elettricità o di gas) agli utilizzatori finali attraverso le reti di distribuzione.
    di una nave B9 Shipping per coprire alcune rotte commerciali
    “.”Il prossimo passo -dichiarò alla testata Newyorkese- sarà quello di cercare dei finanziatori per poter varare la prima unità e mettere in pieno atto questa innovativa tecnologia. Avrebbe un costo di 45 milioni di dollari e ci vorrebbero 3 anni per costruirla“.

    Diversi sono i motivi che spingono l’applicazione d’innovazioni tecnologiche come queste. In effetti sia in Nord America che in Europa le imposizioni all’uso di carburanticarburanti
    Sostanze solide, liquide o gassose, di origine naturale o derivanti da processi industriali, contenenti carbonio e idrogeno, che, se bruciate, sviluppano calore in base al loro “contenuto energetico” (potere calorifico).
    a basso tenore di zolfo sono sempre più rigide e restrittive, oltretutto con un costo del 60% in più rispetto al tradizionale bunkeraggio.  Inoltre, la Commissione Internazionale Marittima presso le  Nazioni Unite impone altresì delle restrizioni relative alle emissioni di gas a effetto serra delle flotte mercantili.

    Considerato che il prezzo del bunkeraggio rappresenta la maggior incidenza nei costi di esercizio delle società armatoriali (con una crescita vertiginosa negli ultimi 10 anni giungendo ad un picco del  600%), l’energia eolica rappresenterebbe sicuramente un minor costo ed a zero impatto ambientaleimpatto ambientale
    L’insieme degli effetti (diretti e indiretti, nel breve o nel lungo termine, positivi o negativi, ecc..) che l’avvio di una determinata attività ha sull’ambiente naturale circostante.
    ; ovviamente è impensabile affermare che i progetti presi in esame andranno a  sostituire completamente i tradizionali motori in dotazione alle navi, bensì risulterebbero essere un’alternativa  complementare.

    L’applicazione dell’energia eolica sulle navi di grandi dimensioni non è praticabile, quali sono, per esempio, le navi portacontainer, che navigano a più di 15 nodi di velocità ed hanno bisogno dello spazio sull ponte per il trasporto del carico. E’ però una tecnologia adatta alle navi più piccole, più lente, cioè quelle nel range da 3.000 a 10.000 tons di stazza, la cui flotta attualmente conta di circa 10.000 unità, cioè un quinto della flotta mercantile globale, navi che sono comunque un anello essenziale della catena del traffico navale internazionale.

    La tecnologia eolico-navale, rappresentata graficamente, evidenzierebbe una ripida curva dal momento in cui l’industria della cantieristica navale sarebbe pronta ad abbracciarla.

    Ci sono una serie di progetti che prendono in considerazione l’uso del vento come fonte energetica per il trasporto marittimo“, affermò Craig Eason, Technology Editor della testata giornalistico-navale Loyd’s List. Precisò inoltre che “Rimane comunque l’incognita se questi progetti si riveleranno iniziative imprenditoriali di successo“.

    L’energia eolica è una delle tante soluzioni tecnologiche applicabili con il fine di ridurre i costi e le emissioni nell’atmosferaatmosfera
    Involucro di gas e vapori che circonda la Terra, costituito prevalentemente da ossigeno e da azoto, che svolge un ruolo fondamentale per la vita delle specie, perché fa da schermo alle radiazioni ultraviolette provenienti dal Sole. Essa si estende per oltre 1000 km al di sopra della superficie terrestre ed è suddivisa in diversi strati: troposfera (fino a 15-20 chilometri), stratosfera (fino a 50-60 chilometri), ionosfera (fino a 800 chilometri) ed esosfera.
    . Esistono anche altri progetti e studi per sostituire il combustibile bunker con GNL-gas naturalegas naturale
    Idrocarburo che ha un’origine simile al petrolio, che si forma a partire dalla decomposizione anaerobica (cioè in assenza di ossigeno (O2) di microorganismi, attraverso processi biologici avvenuti nel corso delle ere geologiche. La composizione del gas naturale varia notevolmente a seconda del sito di formazione, ma in genere presenta un’alta percentuale di metano (dal 70 al 95 %), anidride carbonica (CO2CO2
    Gas inodore, incolore e non infiammabile, la cui molecola è formato da un atomo di carbonio legato a due atomi di ossigeno. È uno dei gas più abbondanti nell’atmosfera, fondamentale nei processi vitali delle piante e degli animali (fotosintesi e respirazione).

    ), azoto (N2) e idrogeno solforato (H2S). liquefatto (vedi nostro precedente articolo: “Trasporto Marittimo: Altro passo in avanti verso il trasporto sostenibile in Europa“). Come pure progetti per l’ottimizzazione aerodinamica del design degli scafi o depuratori per il trattamento dei gas da combustionecombustione
    Processo chimico esotermico (ovvero che comporta sviluppo di calore) in cui il combustibile si combina con l’ossigeno presente nell’aria oppure appositamente separato (comburente). La reazione di combustione avviene previo innesco localizzato (accensione).
    , oppure motori a velocità più ridotta.

    Tutte queste idee trovano grossi ostacoli di carattere economico. Gli armatori, facendo ricadere il costo del carburante ai noleggiatori, sono poco incentivati ad investire su nuove tecnologie mirate al risparmio energeticorisparmio energetico
    Con questo termine si intendono tutte le iniziative intraprese per ridurre i consumi di energia, sia in termini di energia primaria sia in termini di energia elettrica, adottando stili di vita e modelli di consumo improntati ad un utilizzo più responsabile delle risorse.
    evitando cosi di esponendorsi finanziariamente. Inoltre, la maggior parte del settore del trasporto marittimo risulta essere in grosse difficoltà, quindi non sarebbe certamente il momento ideale per introdurre nuove tecnologie.

    L’industria navale è piuttosto conservatrice“, disse Roger Strevens, vice presidente settore ambiente presso la compagnia di navigazione Wallenius Wilhelmsen Logistics. A proposito dell’energia eolica aggiunse: “C’è un mix di notevoli ostacoli tecnici, operativi ed economici da superare.”

    Anche Richard Pemberton, esperto di tecnologia marina a Southampton, precisa che “Il settore dei trasporti marittimi adotterà qualsiasi tecnologia purché permetta di realizzare un profitto.”

    Un’altra società che è ben oltre la fase di progettazione è la SkySails. Fondata nel 2001 ad Amburgo, in Germania, leader per diversi anni nella vendita di sistemi di traino automatizzati. La loro nave-progetto risulta essere simile ad un parapendio gigante: una sorta di aquilone di 3.500 metri quadrati che viene lanciato da prua, trainando cosi lo scafo quando il vento è favorevole. L’azienda sostiene che, a seconda dell’intensità del vento, il consumo di carburante può essere ridotto dal 10 al 35%. SkySails ha installato i suoi “aquiloni giganti” su 6 navi. Cargill Ocean Transportation, nota società noleggiatrice di navi porta rinfuse a nivello mondiale, ha espresso la loro intenzione ad installare presto questa innovativa tecnologia della SkySails sulla loro nave “Maina Aghia”.

    Ma la tecnologia eolica per le navi da carico moderne risale già ad almeno un quarto di secolo. Nel 1986 il capitano DC Anderson della Earth Ship Ltd, fece dotare la nave “Carib Alba” (3.500 tons di stazza) con un sistema ausiliario di propulsione a vento denominato Comsail. “In una giornata con ottimi venti” -ricordò il capitano- “ha sorprendentemente risparmiato circa il 35% di carburante.” Ma quell’anno, subito dopo che i prezzi dei carburanti crollarono, gli armatori della mercantile” Carib Alba” fecero tagliare con fiammca ossidrica gli alberi della vela, lasciandoli sul molo del porto di Houston, portando cosi drasticamente a termine un promettente sperimento testato per soli 363 giorni la cui tecnologia oggi viene ripresa e rivalutata la sua applicazione.

     

    Orizzontenergia.it, 31/08/2012

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