Trasporti marittimi

E la nave fa il pieno di vento

Arrivano le imbarcazioni a propulsione eolica, già 15 quelle in esercizio e 5 in consegna agli armatori. Si riduce il consumo di fuel fino al 10%, in un anno il risparmio è intorno alle mille tonnellate
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È il vento a spingere le navi, è sempre stato così. Ma oggi accade con uno schema nuovo, un modello che trasforma quel vento che ha sempre spinto in avanti le vele in energia che ora fa muovere i motori. Il progetto che si sta mettendo a punto da qualche anno e che, dopo i primi prototipi, sta per diventare produzione in serie, nasce quasi un secolo fa quando sulle navi mercantili dell’epoca vennero montati rotori cilindrici capaci di sfruttare l’aria e di trasformarla in energia.


Il primo esperimento è datato 1924, quando il tedesco Anton Flettner brevettò il sistema Flettner Rotor capace di consentire a una nave mercantile, due anni più tardi, di attraversare l’Atlantico sfruttando l’energia prodotta dal vento generata da grandi cilindri metallici rotanti. Flettner capitalizzava esperienze ancora precedenti alle sue che rimandavano agli studi di Heinrich Gustav Magnus, fisico tedesco che nell’Ottocento studiò la variazione della traiettoria di un corpo rotante in un fluido in movimento. L’effetto Magnus ben si prestava anche a intercettare il vento, sfruttando rotori cilindrici per trasformarlo in energia.


Il progetto di Flettner, che appariva già allora rivoluzionario, nel corso del tempo venne però progressivamente abbandonato. Troppo costoso all’epoca ipotizzare una produzione in serie, quando ormai stava prendendo piede il carburante tradizionale, il bunker Oil, quel gasolio che in grandissima parte continua a spingere ancora oggi le navi per i mari del mondo. Impossibile competere dal punto di vista economico, nonostante l’obiettivo già allora evidente: sfruttare l’energia eolica per usare meno carburante. I rotori, infatti, collegati meccanicamente con l’apparato motore, funzionavano come vere e proprie vele per fornire più energia ai motori, permettendo agli stessi di utilizzare una quantità ridotta di carburante.


L’idea, quanto mai attuale, restò così confinata in gran parte sui testi accademici, salvo poi ripartire all’inizio degli anni Duemila con i primi modelli di “new rotor ship”. Nel 2014 si costituisce infine la International Windship Association, finalizzata proprio a studiare nuovi modelli di navi con propulsione eolica, con lo slogan: “Wind is free”, il vento non costa. Oggi gli associati sono una quarantina, 15 le navi già in esercizio, 5 quelle prossime a essere consegnate.


Il risultato, nel complesso, è un modello di nave sul tipo della tanker che naviga sotto le insegne del colosso danese Maersk: 240 metri di lunghezza, due rotori alti 30 metri con un diametro di 5, che in buone condizioni di vento possono arrivare a produrre 3 megawatt con un bassissimo impiego di elettricità, più di 50 chilowatt. Il cilindro, infatti, ruota grazie alla spinta del vento che diventa energia e si trasferisce all’apparato motore. Il risultato è immediato, se si considera che la nave “ibrida” riduce il consumo di “fuel” fino al 10%. In un anno, il risparmio di consumo è stimato in mille tonnellate e questo fa capire quanto imponente sarebbe il taglio ai consumi e alle emissioni con la produzione seriale delle navi eoliche.

Ma è un progetto possibile oppure sarà un sogno destinato a finire? L’interrogativo chiama in causa anche il tema dei costi. Installare un rotore ha costi variabili, si parte da 350mila dollari fino a 1,5 milioni per ogni cilindro. Ci sono poi i costi di installazione, mediamente attorno ai 500mila dollari. Una cifra comunque alla portata degli armatori, visto che non supera il 5 per cento del costo medio di una nave. E la percentuale si riduce con i mercantili di nuova produzione, più sofisticati tecnologicamente, con automazione e robotica spinte, intelligenza artificiale e big data a bordo, e quindi più cari.


 È certo che le condizioni sono cambiate alla luce di una transizione energetica ed economica che proprio dal mare può trovare nuovo vigore. Ma la sfida è tutta da vincere e chiama in causa tanti altri carburanti alternativi. Il primo passo, in questa direzione, è stato compiuto ormai da una decina d’anni con l’impiego di un nuovo carburante che sta ormai prendendo piede nello shipping, l’Lng, il gas naturale liquefatto, che consente di abbattere le emissioni in maniera quasi assoluta (il 99% degli ossidi di zolfo, l’85% degli ossidi di azoto). E già si guarda a nuovi carburanti green, come l’ammoniaca e l’idrogeno. Ma la grande sfida del futuro si gioca anche (soprattutto) sull’impiego delle fonti rinnovabili, una delle possibili chiavi di lettura dello shipping internazionale. E non è un caso che sempre più si guardi con attenzione alle opportunità offerte dal vento, dal sole, dal moto ondoso per alimentare i motori delle navi al posto del tradizionale bunker.

Ma come si può procedere per individuare una rotta in grado di essere compatibile con l’ambiente, pur considerando l’esigenza di continuare a trasportare le merci via mare? Non può sfuggire infatti che il 90% del commercio internazionale ha la necessità di avere una nave a disposizione per poter arrivare a destinazione. Come è altrettanto vero che lo shipping produce il 2,9% delle emissioni fossili di tutto il pianeta.

Da qui, insomma, nasce l’esigenza di coniugare il business con l’ambiente. L’energia da fonti rinnovabili può essere trasformata oggi anche durante la navigazione, sfruttando ad esempio i pannelli solari che catturano l’energia dal sole e la trasferiscono ai motori, ma anche il vento.


L’energia eolica è al momento oggetto di un doppio livello di studio. Il primo, come si spiegava all’inizio, è rappresentato dai rotori cilindrici e da una tecnologia sempre più raffinata per trasferire l’energia eolica ai motori. Ma si sta guardando anche all’energia che arriva dal vento e spinge nuove vele tecnologiche, in fibra di carbonio con resine speciali, tessuti aerodinamici in grado di spingere non più soltanto barche o velieri, ma addirittura grandi transatlantici capaci di trasportare più di 20.000 container per ogni viaggio e navi da crociera di ultima generazione. La tecnologia “Wind Wing” ha permesso ad esempio di spingere un mercantile da 210mila tonnellate di stazza lorda carico di rinfuse secche con tre grandissime vele da 164 piedi, consentendo un risparmio di carburante stimato fra 1,5 e 2,5 milioni di dollari. Un risparmio che si potrebbe moltiplicare all’infinito, se si considera che per i mari del mondo viaggiano circa 50mila cargo. L’obiettivo imposto dall’Imo-International Maritime Organization, l’Onu dei mari, di ridurre del 50% le emissioni nocive è infatti un traguardo obbligato e lo shipping può incidere in modo determinante.


Non solo, ovviamente, sul fronte del trasporto delle merci. Lo stesso ragionamento vale anche per il trasporto via mare di passeggeri. Nel 2018, un traghetto della Viking Line su cui venne montata una “vela a rotore” collegò la finlandese Turku con la capitale svedese Stoccolma, prima nave passeggeri a integrare il proprio sistema di alimentazione con i rotori eolici.


Ora il tema torna d’attualità anche sul fronte delle crociere. Msc Crociere, brand del gruppo leader al mondo nel trasporto dei container Msc, ha avviato una nuova collaborazione con i Chantiers de l’Atlantique, sulla costa bretone, per un progetto relativo alla costruzione di una grande nave da crociera spinta da vele ipertecnologiche. L’appuntamento è per il 2030 con la prima nave da crociera eolica pronta a usare il vento come carburante.