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Ecco come il settore del trasporto marittimo potrà decarbonizzarsi

Oltre 20 navi commerciali utilizzano l’energia eolica per ridurre il consumo di carburante, ma sono una minima parte delle oltre 50.000 navi mercantili attive nel mondo. Inoltre, le condizioni meteo sono troppo imprevedibili per rendere il trasporto marittimo 100% eolico

Il traghetto passeggeri MV Sea Change – che questo mese dovrebbe compiere il suo viaggio inaugurale attraverso la baia di San Francisco è il primo traghetto commerciale ad essere alimentato non dal solito motore diesel, ma interamente a idrogeno. La sua unica emissione è acqua pura.

Si tratta di un progetto pilota nell’ambito della missione della San Francisco Bay Area Water Emergency Transportation Authority di eliminare gradualmente i traghetti diesel entro il 2035. “Vogliamo essere un catalizzatore per l’evoluzione di questa tecnologia”, ha dichiarato Seamus Murphy, direttore esecutivo dell’ente.

Il trasporto marittimo a basse emissioni di carbonio sta facendo scalpore in tutto il settore marittimo. A maggio, ad esempio, Future Proof Shipping ha lanciato una nave portacontainer interna alimentata a idrogeno che sposta merci tra Olanda e Belgio diverse volte alla settimana. L’azienda stima che ciò ridurrà 2.000 tonnellate di CO2 all’anno che i motori diesel avrebbero emesso.

LE EMISSIONI DEL TRASPORTO MARITTIMO

I potenziali benefici di una navigazione verso gli oceani più pulita e dell’emergenza climatica sono evidenti. Secondo uno studio pubblicato nel 2020 dall’Organizzazione Marittima Internazionale, il trasporto marittimo rappresenta quasi il 3% delle emissioni globali totali di gas serra. I motori convenzionali emettono anche del particolato che inquina l’aria e l’acqua, mentre il rumore della navigazione disturba la fauna marina, ad esempio inducendo stress cronico nelle balene del Nord Atlantico.

Il trasporto marittimo sta già cercando di ridurre il consumo di carburante, anche se in modi molto modesti. Oltre 20 navi da carico commerciali utilizzano l’energia eolica per ridurre il consumo di carburante, ma questa è solo una minuscola percentuale delle oltre 50.000 navi mercantili che solcano i mari del mondo, e le condizioni meteorologiche sono troppo imprevedibili per rendere il trasporto completamente eolico.

Alcune navi diesel utilizzano la lubrificazione ad aria per ridurre l’attrito tra il mare e lo scafo, creando un tappeto di minuscole bolle sulla base piatta della nave, con una conseguente moderata riduzione del consumo di carburante e delle emissioni di gas serra.

I VANTAGGI DEL TRASPORTO MARITTIMO CON L’IDROGENO COME CARBURANTE

L’idrogeno è uno dei carburanti alternativi più promettenti per la decarbonizzazione delle spedizioni perché – ha spiegato Jacob Armstrong, responsabile spedizioni sostenibili del think tank Transport and Environment – è leggero e i veicoli possono viaggiare a lungo senza fare rifornimento.

Secondo l’International Council on Clean Transportation, quasi la metà (43%) di tutti i viaggi effettuati lungo il corridoio marittimo più lungo, tra la Cina e gli Stati Uniti, potrebbe essere alimentata a idrogeno senza aggiungere capacità di carburante o ulteriori scali portuali. Inoltre, il 99% dei viaggi sulla rotta potrebbe essere alimentato a idrogeno con alcuni adattamenti, sia sostituendo il 5% dello spazio di carico, ove possibile, con più idrogeno, sia aggiungendo uno scalo in porto per fare rifornimento lungo il percorso.

Detto questo, l’idrogeno non è però una bacchetta magica: anche se potrebbero non esserci emissioni nocive, la sua produzione è ad alta intensità energetica, poiché attualmente proviene in gran parte da combustibili fossili. Esistono delle opzioni più pulite, come il cosiddetto “idrogeno verde” (estratto dall’acqua mediante elettrolisi), ma ancora non è stato ampiamente utilizzato.

Inoltre, lo stoccaggio dell’idrogeno comporta delle difficoltà: richiede dei contenitori ad alta pressione per essere immagazzinato come gas, mentre se è in forma liquida richiede delle temperature criogeniche estremamente basse, perché il suo punto di ebollizione è di -252,8 °C. Negli Stati Uniti, lo sviluppatore di celle a combustibile a idrogeno HyPoint e il produttore di serbatoi Gloyer-Taylor Laboratories hanno progettato un serbatoio leggero ma robusto per l’uso nell’aviazione e nelle spedizioni, mentre l’azienda norvegese Marine Service Noord progetta dei tubi a doppia parete che possono essere utilizzati nei sistemi di stoccaggio dell’idrogeno pressurizzato.

L’OPZIONE DELL’ELETTRIFICAZIONE

Per distanze più brevi, l’elettrificazione potrebbe diventare più diffusa dell’idrogeno, soprattutto quando le batterie diventeranno più piccole e i prezzi scenderanno. “Nell’ambito delle spedizioni a corto raggio, penso che nei prossimi 5-10 anni i traghetti a batteria saranno dominanti”, ha affermato Henrik Hagbarth Mikkelsen, comandante della marina e docente senior dell’accademia navale Marstal, in Danimarca.

Solo in Europa operano in mare aperto 696 traghetti, su rotte inferiori a 22 miglia nautiche (41 km), e secondo Mikkelsen potrebbero essere facilmente sostituiti da navi elettriche. Norled, un operatore di traghetti norvegese, nel 2015 ha varato la prima nave passeggeri a batteria ad elica e oggi gestisce circa 80 traghetti elettrici. “La Norvegia ha un eccellente panorama politico per l’adozione di navi elettriche, nei prossimi 10 anni decarbonizzerà la maggior parte della loro flotta di traghetti”, ha spiegato Armstrong.

L’OBIETTIVO NET ZERO DELLA NORVEGIA E I TRAGHETTI GREEN DEI PAESI SCANDINAVI

Dal 2026, tutte le navi che visiteranno i fiordi norvegesi – patrimonio mondiale dell’Unesco – dovranno essere a emissioni zero. “Quindi ora le compagnie di crociera, che sono tradizionalmente le più ritardatarie, hanno investito nella tecnologia delle batterie e dell’idrogeno. È lo Stato che guida, ed è così che avviene il cambiamento”. Viking Cruises, ad esempio, sta progettando delle navi alimentate a idrogeno, mentre la società norvegese Hurtigruten è passata all’utilizzo della tecnologia ibrida con batterie.

Allo stesso modo, nel sud della Danimarca, un traghetto completamente elettrico chiamato Ellen trasporta passeggeri e veicoli su una rotta giornaliera di 22 miglia nautiche tra le isole di Ærø e Als. Questa nave – che Mikkelsen ha aiutato a progettare – ha percorso 51 miglia nautiche con una singola carica. “Ellen opera ad un costo inferiore di circa il 24% rispetto a un nuovo traghetto diesel, perché le soluzioni elettriche sono più leggere e molto più efficienti dal punto di vista energetico rispetto ai diesel convenzionali”, ha affermato Eric Alstrom, presidente di Danfoss Power Solutions, una società che ha progettato alcune parti del traghetto Ellen.

I VANTAGGI DEI TRAGHETTI ELETTRICI IN FASE DI RICARICA

I traghetti hanno anche un vantaggio rispetto alle auto per quanto riguarda le infrastrutture di ricarica. Secondo Alstrom i traghetti di linea sono più semplici da gestire rispetto ai viaggi su strada: “sappiamo esattamente quanta energia sarà necessaria, quindi al porto possiamo calcolare per quanto tempo dovremo caricare, e questo può essere valutato nella programmazione”. Tuttavia, richiede degli investimenti in infrastrutture di ricarica locali attingendo a fonti di elettricità rinnovabili e questo, ha spiegato Alstrom, “richiede del coraggio al governo locale”.

L’approvvigionamento di materie prime per produrre batterie elettriche è un fattore importante per capire quanto sia effettivamente ecologica questa tecnologia. Secondo Armstrong la normativa europea “sembra buona” in termini di promozione della due diligence lungo la catena di approvvigionamento, in particolare per quanto riguarda l’estrazione responsabile di litio dal Cile e di nichel dall’Indonesia.

LO SCENARIO DA QUI AL 2050

L’obiettivo del 2050 “è decisamente realistico” per lanciare delle spedizioni pulite a livello globale, secondo Armstrong, che aggiunge che l’Europa sta guidando la transizione. “Una volta che l’Unione europea come regione andrà per prima, allora vedremo anche la Corea del Sud, l’America, il Giappone… ci sarà un effetto domino”. Le soluzioni a breve termine comporteranno vari mix di tecnologie – ad esempio di diesel e idrogeno per le navi di medie dimensioni – ma i potenziali guadagni sono enormi. “Il passaggio a combustibili puliti avrà un chiaro e definito vantaggio sulla nostra salute e sulla salute dell’ecosistema oceanico”, ha concluso l’esponente di Transport and Environment.

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