Tec­ni­ca: La na­ve “elet­tri­ca”

Superyacht (Italian) - - Le Novità - di An­drea Man­ci­ni

Pro­pul­sio­ne elet­tri­ca, ya­cht ibri­di, pro­pul­sio­ne ibri­da: spes­so c’è mol­ta con­fu­sio­ne su co­sa ve­ra­men­te si deb­ba in­ten­de­re con que­sti ter­mi­ni. Per non par­la­re del­la pro­pa­gan­da che a vol­te si fa com­bi­nan­do le pa­ro­le “ibri­do” o “elet­tri­co” al­la pa­ro­la “green” o eco so­ste­ni­bi­li­tà, o im­pat­to am­bien­ta­le, etc., co­me se fos­se­ro un tutt’uno. “Green”, “ibri­do”, “elet­tri­co”, so­no cer­ta­men­te pa­ro­le le­ga­te fra lo­ro, ma non so­no af­fat­to si­no­ni­mi, ne stan­no ad in­di­ca­re le stes­se co­se. Par­tia­mo al­lo­ra dall’ini­zio: co­sa si­gni­fi­ca ibri­do, o me­glio pro­pul­sio­ne ibri­da? In na­tu­ra “ibri­do” si­gni­fi­ca unio­ne tra due spe­cie dif­fe­ren­ti. Se par­lia­mo di pro­pul­sio­ne na­va­le, la pa­ro­la ibri­do si­gni­fi­ca quin­di che si han­no dif­fe­ren­ti mo­di per far gi­ra­re l’eli­ca: un mo­to­re elet­tri­co ed uno die­sel so­no cer­ta­men­te il si­ste­ma più dif­fu­so a bor­do. Lo stes­so va­le per le au­to ibri­de, che han­no due mo­to­ri: uno elet­tri­co e uno a ben­zi­na che la­vo­ra­no in si­ner­gia fra di lo­ro. In ba­se a co­me e quan­to la­vo­ra­no in­sie­me i due mo­to­ri si de­fi­ni­sce poi il gra­do di ibri­da­zio­ne.

Quan­do in­ve­ce i due mo­to­ri non la­vo­ra­no in­sie­me, la pro­pul­sio­ne si de­fi­ni­sce die­sel elet­tri­ca: il ge­ne­ra­to­re (mo­to­re die­sel) for­ni­sce l’ener­gia per far fun­zio­na­re il mo­to­re elet­tri­co che fa gi­ra­re l’eli­ca. È il si­ste­ma uti­liz­za­to nor­mal­men­te sul­le na­vi da cro­cie­ra do­ve una cen­tra­le elet­tri­ca do­ta­ta di un cer­to nu­me­ro di ge­ne­ra­to­ri for­ni­sce l’ener­gia sia per la pro­pul­sio­ne elet­tri­ca che per tut­ti i ser­vi­zi di bor­do. In en­tram­bi i ca­si si sfrut­ta­no i van­tag­gi le­ga­ti al­la ele­va­ta ef­fi­cien­za dei mo­to­ri elet­tri­ci che ga­ran­ti­sco­no ren­di­men­ti an­che al di so­pra del 90%, so­no ca­rat­te­riz­za­ti da una cur­va di cop­pia mas­si­ma fin da ze­ro gi­ri mo­to­re, non ne­ces­si­ta­no di tra­smis­sio­ni e pos­so­no fa­cil­men­te fun­zio­na­re sia da mo­to­ri che da ge­ne­ra­to­ri. È in­ve­ce no­to che i mo­to­ri ter­mi­ci non bril­la­no si­cu­ra­men­te per ef­fi­cien­za, in par­ti­co­la­re in al­cu­ni pun­ti del lo­ro fun­zio­na­men­to (bas­si re­gi­mi), e i lo­ro ren­di­men­ti a ma­la­pe­na arrivano a va­lo­ri del 35%. Met­ten­do in­sie­me, in mo­do op­por­tu­no, que­sti due ti­pi di mo­to­ri o, nel ca­so del­la pro­pul­sio­ne ibri­da, fa­cen­do­li la­vo­ra­re in­sie­me in mo­do op­por­tu­no, è pos­si­bi­le ri­dur­re i con­su­mi di car­bu­ran­te e, di con­se­guen­za, le emis­sio­ni in­qui­nan­ti, non­ché ave­re una se­rie di van­tag­gi che au­men­ta­no la fles­si­bi­li­tà di uti­liz­zo del mez­zo e mi­glio­ra­no la qua­li­tà del­la vi­ta. Ma i si­ste­mi per met­te­re e far la­vo­ra­re in­sie­me i due si­ste­mi so­no di­ver­si co­sì co­me, fat­to­re an­co­ra più im­por­tan­te, i si­ste­mi per la lo­ro ge­stio­ne. Da qui de­ri­va­no le dif­fi­col­tà nel ca­pi­re real­men­te co­me fun­zio­na un da­to si­ste­ma ibri­do e si ge­ne­ra quel­la con­fu­sio­ne di cui ab­bia­mo ac­cen­na­to all’ini­zio. Per fa­re un po’ di chia­rez­za sull’ar­go­men­to ci sia­mo ri­vol­ti all’ing. Al­ber­to Ami­ci fon­da­to­re di Au­xi­lia Elec­tric Pro­pul­sion, il brand del­la RTN (azien­da che da 50 pro­get­ta e for­ni­sce si­ste­mi di pro­pul­sio­ne per na­vi) che da 10 an­ni si oc­cu­pa spe­ci­fi­ca­ta­men­te di si­ste­mi di pro­pul­sio­ne elet­tri­ci a bor­do del­le na­vi, e che è sta­ta ar­te­fi­ce ne­gli ul­ti­mi an­ni di mol­te tra le più im­por­tan­ti ap­pli­ca­zio­ni ibri­de e/o die­sel elet­tri­che a bor­do di ya­cht gran­di e pic­co­li.

In­ge­gner Ami­ci, in­co­min­cia­mo con il chia­ri­re un pri­mo pun­to: la pro­pul­sio­ne elet­tri­ca è si­no­ni­mo di green, nel sen­so che ga­ran­ti­sce sem­pre un mi­nor im­pat­to am­bien­ta­le dell’im­bar­ca­zio­ne? Dob­bia­mo pri­ma fa­re un ve­lo­ce pas­so in­die­tro, po­nen­do­ci una do­man­da: ”co­me ver­rà im­ma­gaz­zi­na­ta l’ener­gia che ser­vi­rà per far na­vi­ga­re la na­ve?“. Con le tec­no­lo­gie disponibili og­gi pos­sia­mo elen­ca­re tre for­me pos­si­bi­li di im­ma­gaz­zi­nag­gio di ener­gia su una na­ve: com­bu­sti­bi­li li­qui­di (ga­so­lio, ben­zi­na, GPL, na­tu­ral gas), gas­so­si (Me­ta­no, Idro­ge­no) o ac­cu­mu­la­to­ri di ener­gia elet­tri­ca (bat­te­rie o su­per­ca­pa­ci­to­ri). Nei pri­mi due ca­si (com­bu­sti­bi­li li­qui­di o gas­so­si) il ri­for­ni­men­to av­vie­ne tra­mi­te il tra­sfe­ri­men­to del com­bu­sti­bi­le da ter­ra al­la na­ve (nel pri­mo ca­so con pom­pe, nel se­con­do con com­pres­so­ri). In­ve­ce per gli ac­cu­mu­la­to­ri elet­tri­ci il ri­for­ni­men­to av­vie­ne at­tra­ver­so una re­te di cor­ren­te elet­tri­ca (da ban­chi­na o dal­la re­te di bor­do). Que­sta pre­mes­sa è im­por­tan­te per sfa­ta­re un mi­to. Se la cor­ren­te elet­tri­ca a bor­do la pro­du­co con un ge­ne­ra­to­re die­sel (un mo­to­re die­sel ac­cop­pia­to ad un al­ter­na­to­re) e poi la tra­smet­to all’eli­ca tra­mi­te dei ca­vi che ali­men­ta­no un mo­to­re elet­tri­co, an­che se il ren­di­men­to del­le mac­chi­ne elet­tri­che è mol­to ele­va­to, som­man­do tut­te le per­di­te ne­gli im­pian­ti elet­tri­ci, per­de­rò ren­di­men­to (e quin­di au­men­te­rò i con­su­mi di ga­so­lio) ri­spet­to ad una tra­di­zio­na­le tra­smis­sio­ne mec­ca­ni­ca (com­po­sta nor­mal­men­te da un sem­pli­ce as­se ed una cas­sa di in­gra­nag­gi). Quin­di, con­sen­ti­te­mi la pro­vo­ca­zio­ne, la pro­pul­sio­ne elet­tri­ca può es­se­re una so­lu­zio­ne che au­men­ta i con­su­mi ed è più in­qui­nan­te (me­no at­ten­ta all’am­bien­te) di una pro­pul­sio­ne tra­di­zio­na­le mec­ca­ni­ca. So­lo gra­zie ad un in­tel­li­gen­te si­ner­gia tra mo­to­re die­sel ed im­pian­to elet­tri­co è pos­si­bi­le pro­dur­re ener­gia in mo­do eco­no­mi­co ed eco­lo­gi­co, con no­te­vo­li van­tag­gi per la na­ve (ri­du­zio­ne con­su­mi, ele­va­to con­fort, ecc.) e per l’am­bien­te (ri­du­zio­ne di NOX e SOX o pos­si­bi­li­tà di na­vi­ga­zio­ne in ZEM: Ze­ro Emis­sion Mo­de). Que­sto è sta­to il prin­ci­pa­le mo­ti­vo che ci ha spin­to a svi­lup­pa­re il no­stro si­ste­ma AU­XI­LIA. Ci chia­ri­sca an­che la dif­fe­ren­za tra pro­pul­sio­ne

In­ve­ce, nel ca­so di una li­nea pro­pul­si­va elet­tri­ca ibri­da au­si­lia­ria (fig 02a), si han­no due ren­di­men­ti, uno re­la­ti­vo al fun­zio­na­men­to esclu­si­va­men­te con mo­to­re ter­mi­co (gra­fi­co az­zur­ro), ed uno re­la­ti­vo al fun­zio­na­men­to esclu­si­va­men­te elet­tri­co (gra­fi­co gial­lo). È evi­den­te il ren­di­men­to mol­to mag­gio­re del si­ste­ma elet­tri­co le­ga­to pe­rò ad una ele­va­ta, quan­to po­co rea­li­sti­ca, di­spo­ni­bi­li­tà di ener­gia stoc­ca­ta nel­le bat­te­rie. Pos­sia­mo an­che for­ni­re ener­gia al­le bat­te­rie con un ge­ne­ra­to­re ma, a quel pun­to, le ul­te­rio­ri tra­sfor­ma­zio­ni di ener­gia de­ter­mi­na­no per­di­te che fan­no sca­de­re il ren­di­men­to com­ples­si­vo a li­vel­li in­fe­rio­ri di un si­ste­ma pro­pul­si­vo mec­ca­ni­co con­ven­zio­na­le (fig 02b).

elet­tri­ca e pro­pul­sio­ne ibri­da, se que­sta dif­fe­ren­za esi­ste. In ef­fet­ti è ne­ces­sa­rio fa­re un po’ di chia­rez­za nel gran­de caos di ter­mi­no­lo­gie esi­sten­te nel mon­do na­va­le. Pro­vo a da­re un mio per­so­na­le con­tri­bu­to. Di pro­pul­sio­ni elet­tri­che ne esi­sto­no due ti­pi: pro­pul­sio­ne elet­tri­ca prin­ci­pa­le e au­si­lia­ria (al­ter­na­ti­va). Nel pri­mo ca­so il 100% del­la po­ten­za all’eli­ca ar­ri­va da un mo­to­re elet­tri­co, nel se­con­do ca­so il mo­to­re elet­tri­co (ge­ne­ral­men­te in gra­do di ero­ga­re una po­ten­za in­fe­rio­re al 20% del­la po­ten­za dell’eli­ca) è al­ter­na­ti­vo al mo­to­re die­sel. In que­sto se­con­do ca­so, il co­man­dan­te può de­ci­de­re di uti­liz­za­re il mo­to­re elet­tri­co in al­ter­na­ti­va a quel­lo die­sel op­pu­re può uti­liz­za­re tut­ti e due i mo­to­ri, die­sel ed elet­tri­co, in con­tem­po­ra­nea (mo­da­li­tà boo­ster). Nel ca­so del fun­zio­na­men- Mec­ca­ni­ca del­la pro­pul­sio­ne elet­tri­ca au­si­lia­ria via PTI. PTI, ov­ve­ro “Po­wer Ta­ke In” è un si­ste­ma di as­si mec­ca­ni­ci, nel­la mag­gior par­te dei ca­si com­po­nen­ti del ri­dut­to­re/ in­ver­ti­to­re, che han­no la fun­zio­ne di estrar­re po­ten­za dal mo­to­re prin­ci­pa­le (PTO o “Po­wer Ta­ke Out”) o di in­tro­dur­re po­ten­za che va poi all’eli­ca. Sul­la PTO/PTI vie­ne mes­sa una mac­chi­na elet­tri­ca che ha fun­zio­ne di ge­ne­ra­to­re di cor­ren­te o di mo­to­re elet­tri­co per la pro­pul­sio­ne au­si­lia­ria. I mag­gio­ri van­tag­gi so­no la pos­si­bi­li­tà di di­scon­net­te­re il mo­to­re elet­tri­co in ca­so di pro­ble­mi, la leg­ge­rez­za, la li­nea pro­pul­si­va cor­ta. Di con­tro i prin­ci­pa­li svan­tag­gi so­no: pro­ble­mi di spa­zio e di in­ter­fe­ren­za con l’as­se dell’eli­ca, ne­ces­si­tà di un ba­sa­men­to per il mo­to­re elet­tri­co, ne­ces­si­tà di co­strui­re un ap­po­si­to ri­dut­to­re PTI con in­gra­nag­gi di ri­du­zio­ne ad­di­zio­na­li, cam­bio di ro­ta­zio­ne del pro­pul­so­re dif­fi­col­to­so in mo­da­li­tà elet­tri­ca, mo­da­li­tà di ge­ne­ra­zio­ne di ener­gia pos­si­bi­le so­lo du­ran­te la na­vi­ga­zio­ne. to del mo­to­re elet­tri­co au­si­lia­rio, la na­ve rag­giun­ge­rà una ve­lo­ci­tà mi­no­re ri­spet­to a quel­la mas­si­ma ot­te­nu­ta con il mo­to­re die­sel (nor­mal­men­te con l’11% del­la po­ten­za di­spo­ni­bi­le si rag­giun­ge il 50% del­la ve­lo­ci­tà mas­si­ma del­la im­bar­ca­zio­ne).tut­ti i prin­ci­pa­li en­ti di clas­si­fi­ca na­va­li (RI­NA, DNV, GL, Lloyd Re­gi­ster, ABS) han­no da de­cen­ni una no­ta­zio­ne di clas­se APS (Al­ter­na­ti­ve Pro­pul­sion Sy­stem) che re­go­la­men­ta la pro­pul­sio­ne elet­tri­ca au­si­lia­ria. De­fi­ni­to co­sa si in­ten­de per pro­pul­sio­ne elet­tri­ca, pos­sia­mo pas­sa­re al­la “pro­pul­sio­ne IBRI­DA”, ter­mi­ne con cui in­di­chia­mo quei si­ste­mi pro­pul­si­vi in cui l’ener­gia è im­ma­gaz­zi­na­ta in due mo­di com­ple­ta­men­te di­ver­si: com­bu­sti­bi­le e bat­te­rie. Quin­di il co­man­dan­te può de­ci­de­re qua­le fon­te di ener­gia uti­liz­za­re per far fun­zio­na­re la na­ve. Ed in­ve­ce il die­sel-elet­tri­co cos’è, co­me fun­zio­na? Si trat­ta del­lo stes­so si­ste­ma uti­liz­za­to sui tre­ni o sul­le na­vi da cro­cie­ra? Esat­ta­men­te. Un mo­to­re die­sel, con­nes­so ad un al­ter­na­to­re (che tra­sfor­ma ener­gia mec­ca­ni­ca in ener­gia elet­tri­ca), ge­ne­ra cor­ren­te elet­tri­ca che vie­ne poi, pas­san­do at­tra­ver­so dei dri­vers, uti­liz­za­ta da un mo­to­re elet­tri­co con­nes­so ad un as­se che ce­de po­ten­za all’eli­ca.

Mec­ca­ni­ca del­la pro­pul­sio­ne ibri­da AU­XI­LIA (su vo­la­no SAE) SAE è una si­gla che in­di­ca la stan­dar­diz­za­zio­ne dei vo­la­ni dei mo­to­ri die­sel. Gra­zie a ciò, il mo­to­re elet­tri­co/ge­ne­ra­to­re AU­XI­LIA vie­ne in­stal­la­to sul vo­la­no del mo­to­re die­sel, con attacchi stan­dard, universali per ogni co­strut­to­re di mo­to­re (CA­TER­PIL­LAR, MAN, CUM­MINS, Mtu,ecc.). Non ser­ve per­ciò l’uti­liz­zo di PTO/PTI. I mag­gio­ri van­tag­gi so­no il mi­ni­mo in­gom­bro (ba­sta­no so­lo 60-70 cm di spa­zio li­be­ro), l’adat­ta­bi­li­tà ai va­ri stan­dard SAE, la pos­si­bi­li­tà di ab­bi­na­men­to con ogni mo­to­re ed ogni ri­dut­to­re, non c’è bi­so­gno di in­gra­nag­gi ad­di­zio­na­li del ri­dut­to­re, mo­da­li­tà di ge­ne­ra­zio­ne di ener­gia sem­pre pos­si­bi­le (an­che a na­ve fer­ma con il ri­dut­to­re in fol­le), cam­bio di ro­ta­zio­ne dell’eli­ca in mo­da­li­tà elet­tri­ca pos­si­bi­le in po­chi se­con­di. Di con­tro i prin­ci­pa­li svan­tag­gi so­no: mag­gio­re pe­san­tez­za ri­spet­to al­la so­lu­zio­ne PTI, li­nea pro­pul­si­va più lun­ga. Nel ca­so di un tre­no, il mo­to­re elet­tri­co fa gi­ra­re le ruo­te. Il si­ste­ma quin­di è con­cet­tual­men­te ugua­le. An­che per le na­vi da cro­cie­ra il si­ste­ma con­cet­tual­men­te è iden­ti­co. Con una os­ser­va­zio­ne pe­rò: la na­ve da cro­cie­ra è una cit­tà gal­leg­gian­te con mi­glia­ia di per­so­ne che vi­vo­no a bor­do. Que­sti “abi­tan­ti” han­no bi­so­gno di tan­ta ener­gia elet­tri­ca per vi­ve­re e per di­ver­tir­si. Per cui a bor­do ci de­vo­no es­se­re gran­di cen­tra­li elet­tri­che si­mi­li a quel­le di una cit­tà.vie­ne co­me con­se­guen­za che par­te di que­sta ener­gia elet­tri­ca pos­sa fa­cil­men­te ali­men­ta­re mo­to­ri elet­tri­ci che azio­na­no le eli­che. E l’ibri­do, co­me fun­zio­na? Il si­ste­ma è ana­lo­go a quel­lo uti­liz­za­to sul­le au­to ibri­de? I due si­ste­mi so­no con­cet­tual­men­te mol­to si­mi­li per­ché il mo­to­re elet­tri­co au­si­lia­rio fun­zio­na sia da mo­to­re che da ge­ne­ra­to­re elet­tri­co. Ed al­lo­ra per­ché l’ibri­do sul­le au­to­vet­tu­re è di­ven­ta­to si­no­ni­mo di eco­lo­gia? In una au­to­mo­bi­le ibri­da ci so­no due ti­pi di be­ne­fi­ci/ri­spar­mi: il pri­mo è il re­cu­pe­ro di ener­gia in fa­se di fre­na­ta (l’ener­gia di fre- na­tu­ra in­ve­ce di es­se­re dis­si­pa­ta nei fre­ni, vie­ne im­ma­gaz­zi­na­ta ne­gli ac­cu­mu­la­to­ri, uti­liz­zan­do il mo­to­re elet­tri­co au­si­lia­rio co­me ge­ne­ra­to­re); il se­con­do è l’ot­ti­miz­za­zio­ne del pun­to di fun­zio­na­men­to del mo­to­re die­sel che, gra­zie ad un controllo in­tel­li­gen­te del mo­to­re elet­tri­co/ge­ne­ra­to­re, au­men­ta il ren­di­men­to del mo­to­re die­sel. Il ri­sul­ta­to fi­na­le è un’au­to che con­su­ma di me­no ed è me­no in­qui­nan­te. Su una na­ve esi­ste in­ve­ce so­lo la se­con­da pos­si­bi­li­tà: un mo­to­re elet­tri­co au­si­lia­rio, con la fun­zio­ne an­che di ge­ne­ra­to­re, me­dian­te un controllo in­tel­li­gen­te, per­met­te di ge­ne­ra­re ed uti­liz­za­re ener­gia elet­tri­ca a bas­so co­sto e con emis­sio­ni ri­dot­te. Que­sta ener­gia può es­se­re im­ma­gaz­zi­na­ta nel­le bat­te­rie per poi es­se­re riu­ti­liz­za­ta quan­do è ne­ces­sa­ria per una na­vi­ga­zio­ne com­ple­ta­men­te eco­lo­gi­ca o per na­vi­ga­zio­ni mol­to si­len­zio­se. Un buon ri­sul­ta­to si ha so­lo se si ha una com­ple­ta ed in­tel­li­gen­te ge­stio­ne del­la po­ten­za tra mo­to­re elet­tri­co e mo­to­re die­sel. Sem­pre ri­guar­do l’ibri­do si par­la di gra­do di ibri­da­zio­ne: co­sa si­gni­fi­ca? Ha a che fa­re con i va­ri si­ste­mi ibri­di e le va­rie varianti di cui si sen­te par­la­re? Non ri­ten­go si pos­sa par­la­re di gra­di di ibri­diz­za­zio­ne se non in­ten­den­do che so­lo gra­zie ad una ge­stio­ne in­tel­li­gen­te del­la po­ten­za elet­tri­ca e mec­ca­ni­ca, in­sie­me ad un uso ot­ti­miz­za­to del­le bat­te­rie, si può uti­liz­za­re al me­glio l’ener­gia a bor­do del­la na­ve con ri­spar­mi eco­no­mi­ci e mi­no­ri emis­sio­ni. È cru­cia­le quin­di un ot­ti­mo PMS (Po­wer Ma­nag­ment Sy­stem), cioè l’in­tel­li­gen­za che ge­sti­sce le for­me di po­ten­za e di ener­gia disponibili. Que­sto è si­cu­ra­men­te uno dei pun­ti for­ti del no­stro si­ste­ma Au­xi­lia sul qua­le i no­stri tec­ni­ci, ric­chi di mol­te esperienze, han­no fat­to un ot­ti­mo la­vo­ro. Le bat­te­rie so­no in­di­spen­sa­bi­li in un si­ste­ma ibri­do? Sen­za la pos­si­bi­li­tà di po­ter im­ma­gaz­zi­na­re l’ener­gia pro­dot­ta in mo­do ef­fi­cien­te, te­nen­do in con­to an­che del­le pro­ble­ma­ti­che am­bien­ta­li, non è pos­si­bi­le par­la­re di un ve­ro si­ste­ma ibri­do na­va­le. Il pro­ble­ma fu­tu­ro è quel­lo di ave­re a di­spo­si­zio­ni tec­no­lo­gie ef­fi­cien­ti ed eco­no­mi­che per im­ma­gaz­zi­na­re ener­gia. Quan­do con­vie­ne l’ibri­do e quan­do il die­sel elet­tri­co? È im­por­tan­te ri­cor­da­re che l’ener­gia a bor­do di una na­ve ha prin-

ci­pal­men­te tre ti­pi di uti­liz­zo: pro­pul­sio­ne, im­pian­ti tec­ni­ci e ho­tel. Pos­sia­mo ave­re una na­ve ibri­da (quin­di che ab­bia a bor­do ener­gia im­ma­gaz­zi­na­ta in ac­cu­mu­la­to­ri) che uti­liz­za l’ener­gia del­le bat­te­rie so­lo per im­pian­ti tec­ni­ci e ho­tel e non per la pro­pul­sio­ne. Un im­por­tan­te esem­pio di quan­to det­to so­no le sei na­vi ibri­de or­di­na­te da Gri­mal­di. Avran­no un enor­me pac­co di bat­te­rie che ser­vi­rà per i ca­ri­chi di ho­tel, quan­do la na­ve sta­zio­ne­rà nei por­ti. Ciò per evi­ta­re le emis­sio­ni no­ci­ve ge­ne­ra­te dai grup­pi elet­tro­ge­ni che, per not­ti in­te­re, ali­men­te­reb­be­ro l’ho­tel del­la na­ve (con gra­vi con­se­guen­ze in­qui­nan­ti). Più in ge­ne­ra­le, quan­do la na­ve ha un pro­fi­lo ope­ra­ti­vo mol­to dif­fe­ren­te, con lun­ghi pe­rio­di di na­vi­ga­zio­ne die­sel e ne­ces­si­tà di na­vi­ga­re a bas­se ve­lo­ci­tà vi­ci­no al­le co­ste o per un pat­tu­glia­men­to, i van­tag­gi del­la pro­pul­sio­ne ibri­da so­no no­te­vo­li. Ci può fa­re qual­che esem­pio di ap­pli­ca­zio­ni die­sel elet­tri­che e ibri­de? Il can­tie­re WIDER, ha co­strui­to due me­ga ya­ch­ts (uno con una lun­ghez­za di 150” e uno di 165”) die­sel elet­tri­ci (pro­pul­sio­ne elet­tri­ca prin­ci­pa­le) ed ibri­di. La RTN, azien­da di cui so­no il ti­to­la­re, uti­liz­zan­do il mar­chio “AU­XI­LIA ELEC­TRIC PRO­PUL­SION”, ha se­gui­to sia la pro­get­ta­zio­ne dell’in­te­ra pro­pul­sio­ne sia la for­ni­tu­ra e l’istal­la­zio­ne dei mac­chi­na­ri elet­tri­ci ed elet­tro­ni­ci. Nel­lo spe­ci­fi­co si trat­ta di una pro­pul­sio­ne prin­ci­pa­le (il 100% del­la po­ten­za al­le eli­che è da­to dai mo­to­ri elet­tri­ci) ali­men­ta­ta sia da grup­pi elet­tro­ge­ni die­sel sia da un enor­me pac­co di bat­te­rie al li­tio. I grup­pi elet­tro­ge­ni ca­ri­ca­no le bat­te­rie e poi, quan­do que­ste so­no ca­ri­che, si spen­go­no. La na­ve fun­zio­na ali­men­ta­ta so­lo dal­le bat­te­rie per al­cu­ne ore (il tem­po di uti­liz­zo del­le bat­te­rie di­pen­de dal ti­po di uti­liz­zo). Quan­do il li­vel­lo di ca­ri­ca de­gli ac­cu­mu­la­to­ri si ri­du­ce sot­to il 20%, si riac­cen­do­no au­to­ma­ti­ca­men­te i ge­ne­ra­to­ri che ri­ca­ri­ca­no le bat­te­rie. Lo stes­so con­cet­to è sta­to uti­liz­za­to su na­vi ibri­de con mo­to­ri elet­tri­ci au­si­lia­ri (in cui il mo­to­re elet­tri­co for­ni­sce so­lo il 10-15% del­la po­ten­za del­le eli­che) ga­ran­ten­do i van­tag­gi del­la pro­pul­sio­ne elet­tri­ca ibri­da in un ran­ge di ve­lo­ci­tà da ze­ro no­di fi­no a 10/12 no­di (Be­net­ti, Azi­mut, San Lo­ren­zo ecc.). Fi­no a qua­li di­men­sio­ni (in gran­de e in pic­co­lo) è ra­gio­ne­vo­le pro­por­re l’ibri­do? I si­ste­mi elet­tri­ci e le bat­te­rie so­no mol­to co­sto­si. Di­ver­sa­men­te dall’au­to­mo­ti­ve, nel na­va­le i nu­me­ri so­no pic­co­li e dif­fi­cil­men­te è pos­si­bi­le fa­re eco­no­mia di sca­la. Inol­tre la com­ples­si­tà di una pro­pul­sio­ne elet­tri­ca di una bar­ca pic­co­la è mol­to si­mi­le a quel­la di una bar­ca gran­de. Per que­sti mo­ti­vi i prez­zi non va­ria­no in mo­do li­nea­re con le di­men­sio­ni: pro­por­zio­nal­men­te la pro­pul­sio­ne ibri­da co­sta di più su una bar­ca pic­co­la che su una gran­de. Non ci so­no li­mi­ti di di­men­sio­ni, né nel pic­co­lo tan­to­me­no nel gran­de, ma si­cu­ra­men­te i co­sti so­no più fa­cil­men­te am­mor­tiz­za­bi­li su una na­ve di gran­di di­men­sio­ni. La ver­sio­ne full hy­brid del Ma­gel­la­no 50, un pic­co­lo ya­cht di 15 m, è sta­ta svi­lup­pa­ta pro­prio da Au­xi­lia per il grup­po Azi­mut Be­net­ti nel 2012: ma, men­tre la ver­sio­ne con pro­pul­sio­ne die­sel ha avu­to un buon suc­ces­so com­mer­cia-

le, la ver­sio­ne ibri­da no. Era un pro­get­to trop­po in­no­va­ti­vo per un mer­ca­to ten­den­zial­men­te con­ser­va­to­re co­me quel­lo nautico? Il Ma­gel­la­no ibri­do è sta­to per noi una im­por­tan­te sfi­da che cre­do sia sta­ta vin­ta con suc­ces­so. Gra­zie al­la col­la­bo­ra­zio­ne con l’uf­fi­cio R&D di Azi­mut è sta­ta rea­liz­za­ta una bar­ca ibri­da in­tel­li­gen­te, che ge­sti­sce la po­ten­za in mo­do mol­to in­tui­ti­vo, sen­za com­pli­ca­re la vi­ta dei co­man­dan­ti. Il prez­zo di que­sta pro­pul­sio­ne, ge­sti­ta co­me op­tio­nal, era pe­rò di cir­ca il 20% del va­lo­re del­la bar­ca. Il mer­ca­to non ha ac­cet­ta­to que­sto co­sto a quel tem­po, tan­to più che per le po­che ore di uti­liz­zo di una bar­ca da di­por­to non è pos­si­bi­le pen­sa­re ad un am­mor­ta­men­to, nean­che nell’in­te­ra vi­ta del­la na­ve. Ora che i prez­zi dei com­po­nen­ti, in­clu­se bat­te­rie, stan­no scen­den­do, pro­ba­bil­men­te nei pros­si­mi an­ni si po­trà scen­de­re a co­sti vi­ci­no al 5% del prez­zo del­la na­ve, va­lo­ri che pre­met­te­reb­be­ro una am­pia dif­fu­sio­ne dell’ibri­do an­che sul­le im­bar­ca­zio­ni più pic­co­le, ol­tre che sui me­ga ya­ch­ts. Sche­ma fun­zio­na­le del si­ste­ma ibri­do stu­dia­to per il Wider 165 e 150, rea­liz­za­to da AU­XI­LIA e for­ni­to da RTN: si trat­ta di un ve­ro e pro­prio die­sel-elet­tri­co ibri­do do­ta­to di due mo­to­ri elet­tri­ci pro­pul­si­vi da 531kw e pro­pul­sio­ne POD che per­met­to­no una ve­lo­ci­tà mas­si­ma di 15 kn. Sche­ma fun­zio­na­le del­la pro­pul­sio­ne ibri­da au­si­lia­ria stu­dia­to da Au­xi­lia per l‘ad­mi­ral E MO­TION 55m: un si­ste­ma ibri­do con due mo­to­ri die­sel prin­ci­pa­li da 1000 kw e due mo­to­ri elet­tri­ci Au­xi­lia da 150kw che agi­sco­no sul­le due eli­che in li­nea d’as­se con­ven­zio­na­le. Il tut­to con­sen­te una ve­lo­ci­ta mas­si­ma di 16.5 no­di con i mo­to­ri die­sel e di 9 no­di con quel­li elet­tri­ci. Ol­tre al Ma­gel­la­no ci so­no sta­te al­tre ap­pli­ca­zio­ni su bar­che pic­co­le? Bi­so­gna ca­pi­re co­sa in­ten­dia­mo per “pic­co­lo”. Co­me AU­XI­LIA ELEC­TRIC PRO­PUL­SION ab­bia­mo in­stal­la­to una ven­ti­na dei no­stri si­ste­mi ibri­di o full elet­tri­ci su bar­che di tut­ti i brand più no­ti (Azi­mut-be­net­ti, San Lo­ren­zo,wider,wal­ly, etc.). Que­ste na­vi van­no dai 15 m di lun­ghez­za fi­no al­la più gran­de da qua­si 60 m. Sen­za fa­re un elen­co com­ple­to, ri­cor­do la pri­ma e l’ul­ti­ma del­le no­stre bar­che: nel 2008 il Be­net­ti Le­gend è sta­ta la pri­ma bar­ca dal­la qua­le è na­ta l’av­ven­tu­ra del­la pro­pul­sio­ne elet­tri­ca. L’ul­ti­ma in­ve­ce è sta­ta il Dy­na­miq D3, di­se­gna­ta in col­la­bo­ra­zio­ne con “Por­sche De­si­gn”, do­ta­ta di una pro­pul­sio­ne elet­tri­ca au­si­lia­ria con pro­pul­so­ri POD do­ta­ti di eli­che con­tro­ro­tan­ti, ali­men­ta­ti da ge­ne­ra­to­ri die­sel a gi­ri va­ria­bi­li. Se­con­do Lei sa­rà mai pos­si­bi­le una pro­pul­sio­ne so­lo elet­tri­ca non a tem­po li­mi­ta­to? L’ac­cu­mu­lo di ener­gia è il ve­ro te­ma del­la mo­bi­li­tà del fu­tu­ro. Per de­cen­ni ci sia­mo af­fi­da­ti ai com­bu­sti­bi­li fos­si­li co­me ser­ba­to­io di ener­gia per i tra­spor­ti di per­so­ne e di co­se. Sia­mo all’ini­zio di una nuo­va era nel­la qua­le gra­dual­men­te ver­ran­no eli­mi­na­ti i com­bu­sti­bi­li fos­si­li (li­qui­di o gas­so­si) dai mez­zi di tra­spor­to. Que­sto av­ver­rà gra­dual­men­te in tut­ti i set­to­ri: ter­ra, cie­lo e na­tu­ral­men­te an­che per le na­vi. La tec­no­lo­gia de­gli ac­cu­mu­la­to­ri è an­co­ra all’ini­zio ma ne­gli ul­ti­mi de­cen­ni so­no sta­ti fat­ti pas­si da gi­gan­te. Cer­ta­men­te nei

Le fi­gu­re mo­stra­no le per­di­te di ren­di­men­to (gra­fi­ciz­za­te in bas­so) che av­ven­go­no nel­le va­rie tra­sfor­ma­zio­ni di ener­gia che esi­sto­no su una li­nea pro­pul­si­va mec­ca­ni­ca con­ven­zio­na­le (fig 01a), su una li­nea pro­pul­si­va “full” die­sel-elet­tri­ca (fig 01b), sem­pre con­si­de­ran­do un po­te­re ener­ge­ti­co con­te­nu­to dal car­bu­ran­te ipo­tiz­za­to in 1000 kw. Co­me si può no­ta­re un si­ste­ma pro­pul­si­vo “full” die­sel-elet­tri­co, al­la fi­ne, ha un ren­di­men­to in­fe­rio­re a quel­lo di un si­ste­ma pro­pul­si­vo mec­ca­ni­co con­ven­zio­na­le.

L’ing. Al­ber­to Ami­ci, ti­to­la­re di RTN e fon­da­to­re di AU­XI­LIA ELEC­TRIC PRO­PUL­SION (www.au­xi­lia-pro­pul­sion.com)

Vi­sta esplo­sa del mo­to­re/ge­ne­ra­to­re elet­tri­co AU­XI­LIA mon­ta­to su vo­la­no mo­to­re

Sche­ma con­cet­tua­le im­pian­to ibri­do AU­XI­LIA

Mo­to­re /ge­ne­ra­to­re elet­tri­co AU­XI­LIA pron­to per il te­st al ban­co pro­va (fig. 6a), ac­cop­pia­to al mo­to­re die­sel prin­ci­pa­le (fig. 6b), a bor­do del San Lo­ren­zo 106 (fig. 6c).

Newspapers in Italian

Newspapers from Italy

© PressReader. All rights reserved.