Le navi del 2050? A guida autonoma ed elettriche

Il settore dell’auto sembra ormai deciso a intraprendere un percorso di ammodernamento, accogliendo le sfide dell’elettrificazione e della guida autonoma. Per darvi un’idea del livello di competizione che si è raggiunto in questo settore, in merito a queste tecnologie, si possono citare due investimenti fatti recentemente da due colossi dell’auto e dell’innovazione. Il primo è quello realizzato da Amazon, che ha annunciato che investirà 37 miliardi di dollari per l’implementazione della guida autonoma, il secondo quello di FCA, la quale ha dichiarato di essere pronta ad investire circa 8 miliardi per elettrificare parte del suo parco mezzi (tra cui spiccano la Fiat 500 elettrica e la JeepRenegade ibrida).

Il settore, però, non è rappresentato solo dal trasporto su gomma: a fine Giugno 2019 è stato inaugurato, in Australia, il primo treno a guida autonoma. Di proprietà della compagnia Rio Tinto e realizzato in collaborazione con Hitachi-Ansaldo, il treno viaggerà per circa 800km, dalle miniere di ferro nel centro del Paese fino ai porti commerciali, per esportare i minerali fino alle città Australiane.
Guardando all’industria aereo spaziale, oggi accusata di essere un mezzo di trasporto troppo inquinante, possiamo riportare invece l’interessante progetto della start up Eviation che ha realizzato il primo aereo per voli regionali completamente elettrico. L’aereo in questione, sarà in grado di trasportare undici passeggeri con un‘autonomia di 1000 km ed una velocità media di circa 440 km/h. E ancora, il caso della compagnia aerea canadese Harbor Air che ha annunciato che impiegherà, nel prossimo futuro, solo aerei a propulsione elettrica (come raccontato da Impactscool Magazine qui) Ma i settore navale? A che punto è in queste sfide?

Il settore Navale. Purtroppo, anche a causa delle difficoltà tecniche, il settore navale sembra un po’ arrancare dietro alle sfide dell’automazione e dell’elettrificazione e questo rappresenta un problema per tutto il sistema economico. Infatti, poiché circa il 90% delle merci che noi consumiamo ha viaggiato via mare, se l’industria navale riuscisse a ridurre i propri costi operativi (per lo più dovuti a carburanti e manutenzione) ne beneficerebbero tutte le imprese e i consumatori.

Ad oggi il trasporto navale e comunque il più conveniente in termini di costi: per fare un esempio la Emma Maersk, una nave danese di grande stazza, è in grado di trasportare all’incirca 11 mila container alla volta, una quantità senza dubbio superiore rispetto alle capacità di carico di un treno merci o di un aereo cargo. Naturalmente questo colosso ha bisogno di una potenza incredibile di circa 100 mila cavalli  erogati da un motore (il Wartsila Sulzer RTA96-C) alto come un palazzo di quattro piani. Questo motore è sia uno dei più grandi mai costruiti sia uno dei più efficienti con un rendimento di oltre il 50% ed un consumo medio di 6000 litri/ora di carburante. Sta proprio nella potenza necessaria per alimentare questi colossi del mare la difficoltà nel passaggio all’elettrico: pur essendo una sfida difficile, però, l’elettrificazione è necessaria per contrastare la dispersione di CO2. Infatti, secondo un’inchiesta del Parlamento europeo svolta nel 2015, l’industria navale, entro il 2050 potrebbe essere responsabile di circa il 17% delle emissioni di CO2  globali, considerato che il 98% delle imbarcazioni, oggi, utilizza motori a diesel.

L’elettrificazione, difficile ma non impossibile. L’elettrificazione è quindi necessaria ed alcune novità iniziano ad esserci. Ad esempio il gruppo Grimaldi nel 2017 ha investito 1 miliardo di euro per l’acquisto 10 traghetti ro-ro ibridi. Le imbarcazioni, che saranno consegnate dal 2020, saranno dotate di enormi batterie in grado di ricaricarsi completamente durante la navigazione e che consentiranno perciò di sostare nei porti con motore acceso senza alcuna emissione.

Altro esempio importante è il traghetto Color Line, che opererà sulla tratta Sandefjord-Strömstad, tra Norvegia e Svezia. La Color Line Hybrid è in grado di trasportare 2000 passeggeri e 500 auto ed entrerà in servizio il 26 luglio montando un pacco batterie di circa 5 megawatt/h che conferiranno una manovrabilità in elettrico di circa 60 minuti, a una velocità massima di 12 nodi. La Color Line Hybrid, inoltre, monterà un motore termico Rolls Royce B33:45. Ipotizzando l’utilizzo di un motore da 6 cilindri e 4900 cavalli, la nave dovrebbe consumare all’incirca 741 l/h di carburante (175 g/kWh) in meno per ogni ora di utilizzo del motore elettrico: un risultato molto importante, soprattutto se si considera che il costo del carburante navale è destinato ad aumentare del 50% a partire dal 2020 a causa delle nuove norme IMO (Organizzazione Marittima Internazionale)

Sempre sul piano dell’elettrificazione il Telegraph riporta che il 2 Luglio è finalmente salpata l’imbarcazione norvegese per l’esplorazione artica Roald Amundsen. Questa nave, nata dalla collaborazione tra Rolls Royce e il servizio di traghetti norvegese Hurtigruten, è in grado di navigare per circa 15/30 minuti completamente in elettrico, tempo sufficiente a tagliare la produzione di Co2 di circa il 20%.

Guida autonoma sulle navi: a che punto siamo? Per quanto riguarda la guida autonoma il settore navale sembra essere meglio attrezzato. Un progetto dell’agenzia statunitense DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) per esempio, già nel 2016 portò alla realizzazione di una delle prime navi a guida autonoma del mondo, la Sea Hunter. Lunga 40 metri, questa nave è in grado di rimanere in acqua per 30 o 90 giorni senza equipaggio e senza mai attraccare. È tuttora impiegata per compiti d’intelligence e sorveglianza soprattutto per quanto riguarda la prevenzione antisommergibile.

Anche Space X ha lavorato a delle chiatte a guida autonoma le Autonomous spaceport drone ship (ASDS). Queste imbarcazioni sono in grado di navigare e posizionarsi autonomamente in mezzo all’oceano (con uno scarto di appena tre metri) ed aspettare l’atterraggio dei razzi di Space X Falcon 9 e Falcon Heavy.

Per quanto riguarda i progetti futuri in campo dell’automazione, entro il 2020 La Vard (controllata di Fincantieri) si è impegnata a consegnare un’imbarcazione da 80 metri con una capacità di 120 Teu all’impresa norvegese Yara per trasportare i propri fertilizzanti dall’impianto di produzione al porto di Lavrik (Norvegia).

Infine, Rolls Royce, che lavora su imbarcazioni a guida autonoma dal 2010, entro il 2035 ritiene di poter essere in grado di lanciare un’imbarcazione in grado di affrontare una traversata oceanica in completa autonomia. Per fare ciò, l’azienda britannica ha firmato una partnership con l’americana Intel e lanciato nel 2018 il sistema ‘Intelligent Awareness’, una tecnologia composta da una rete di telecamere, Lidar e radar che consentirà all’IA che gestisce la nave di poter riconoscere navi e ostacoli.

In conclusione, le sfide per rivoluzionare il mondo navale sono immense e assolutamente non banali. Se da un lato bisognerà sviluppare motori elettrici in grado di compiere viaggi di oltre 10.000 km, dall’altro bisognerà realizzare sistemi di navigazione in grado di affrontare nebbia e foschia che sono le bestie nere di ogni marinaio come testimoniato dal caso dell’Andrea Doria. Sfide complesse, dunque, ma che devono essere affrontate al fine di garantire competitività ad un settore che sembra essere rimasto indietro in questi due ambiti dell’innovazione.