Navigare con motore elettrico

Idee, visioni, proposte, per una navigazione da diporto più accessibile

Ecologia, confort, risparmio, nella nautica da diporto

La propulsione nautica elettrica non è più una novità. Già da tempo le grandi unità da crociera, ma anche superyachts utilizzano il sistema così detto diesel-elettrico. Sistema che si basa su grandi generatori con motori diesel che caricano accumulatori e alimentano i motori elettrici per la propulsione. Qualche anno fa un importante cantiere navale italiano ha realizzato uno yacht nella fascia imbarcazione, fino ai 24 metri, a propulsione ibrida si trattava di AZIMUT Magellano 50 presentato al Salone di Genova nel 2010. L’imbarcazione del gruppo Azimut-Benetti S.p.A., molto orientata al “green”, abbinava propulsione tradizionale diesel e propulsione elettrica. Quest’ ultima permetteva una velocità fino a 8 nodi e una autonomia di 6-12 miglia. Recentemente barche più piccole sono state dotate di motori elettrici, vedi ad esempio: Candela Boat C7, 1600 Dogado realizzata da FAP, fabbrica e sistemi italiani; altra, tutta italiana, è EGiulietta costruita nel cantiere Mondino Nautica con motori Mitek di Ravenna; Magonis Wave e-550, 5,50 metri, sito produttivo in Italia;  gommone Pulse 63 di RS Sailing, lungo 6,3 per 2,3 metri e 610 chili di peso, 23 nodi di velocità massima e autonomia di 100 miglia a 5 nodi e molto ecologico, realizzato con materiale riciclato.

Ci sono poi aziende che sviluppano motori elettrici nautici e offrono la possibilità di convertire la barca con motore endotermico a elettrico: Torqeedo, l’italiana Huracanpower, Minn Kota, Electric Yacht, Aquawatt, Gardenergy di Rovereto (TN), italiana di Agropoli è GBTEC, Elco motoryachts.

Per dirla tutta: di carne al fuoco ce n’é tanta.

La nostra idea è però quella di pensare che vengano realizzati degli yachts nella fascia imbarcazioni, completamente a propulsione elettrica e per dare l’idea, su scafi del tipo Azimut Magellano 43, 53, 66 o gli Azimut Flybridge, Cranchi E56F, Cranchi Trawler T36, T43, T55, i vari modelli Absolute Navetta o Flybridge. Questo per dare l’idea di come devono presentarsi, ma di esempi a cui ispirarsi ce ne sono moltissimi data la nostra magnifica cantieristica nautica italiana.

Ipotizziamo per ora che l’energia venga fornita dalle batterie (più propriamente accumulatori elettrochimici). Ad oggi quelle più efficienti sono agli ioni di litio (in attesa di sviluppo di nuove tipologie, grafene e ioni di alluminio o altro ancora) e naturalmente a bordo ne servono un bel po’ ed è necessario mantenerle in carica ed avere tutto il necessario per essere autonomi garantendo una apprezzabile velocità di crociera e percorrenza.

I motori potrebbero essere di tipo sincrono, senza spazzole. Questo comporta l’utilizzo di inverter. L’adozione di sistemi POD (vedi ad esempio Azipod) consente una enorme manovrabilità, assenza di alberi di trasmissione e timone. I motori sono collocati esternamente, “incapsulati” (pod) in asse con le eliche.

L’alimentazione delle batterie e quindi la loro carica, che vanno ad alimentare tutto l’apparato elettrico di bordo IPS (Integrated Power System), deve essere garantita da vari sistemi di generazione: pannelli fotovoltaici, collocati sul fly o in altre superfici dell’imbarcazione non utilizzate da equipaggio o passeggeri o ancora, su supporti “estraibili” o “montabile” con pannelli flessibili e sottili (fig.1 e fig.2); pale eoliche opportunamente installate su rollbar o su supporti non ingombranti a prua o a poppa, magari ad asse verticale (fig.1 e fig.2), turbina di tipo idroelettrico, ingresso e uscita acqua sotto carena, che aziona un generatore con il movimento dell’imbarcazione (fig.1 e fig.3). Un ridotto motore endotermico, con una modesta riserva di carburante da utilizzare in emergenza e supporto come gruppo elettrogeno. Ci sono poi le celle a combustibile e i generatori basati sull’ effetto Seebeck (vedi esempio Zeus2000), ma questi meritano un discorso a parte.
Tutto il sistema IPS va controllato da una elettronica computerizzata per il monitoraggio dei vari sistemi di produzione dell’energia e ne distribuisca in modo intelligente l’utilizzo ai vari apparati di bordo.

Certamente gli uffici di ricerca e sviluppo dei vari cantieri navali, anche quelli citati ad esempio prima, staranno pensando, studiando, sperimentando soluzioni in questo campo. Servono ovviamente studi ingegneristici specifici per affrontare i vari temi. Tuttavia la strada dovrà essere necessariamente questa.

Una volta entrati in produzione, i sistemi a propulsione elettrica, oltre all’aspetto ecologico, produrrebbero un calo del costo dell’imbarcazione, del costo per miglio e del mantenimento.

Se poi si pensasse agli interni, pur garantendo estetica e confort senza forzatamente andare al “luxury”, con, ad esempio, utilizzo di resine al posto di marmi e ceramiche dei sanitari, essenze di legni più comuni opportunamente trattati e sintetici per le pavimentazioni e i rivestimenti, si potrebbe ipotizzare una offerta dello yachting ad un pubblico più vasto.

fig.1 - ipotesi di eolico e sistema idroelettrico. Propulsione con sistema POD.

Nella esemplificazione grafica è visibile l’ipotesi di posizionamento della turbina idroelettrica. La condotta dovrà essere opportunamente calcolata idrodinamicamente per garantire pressione idonea alla girante. Funzionerà durante il movimento in avanti della barca. Le pale eoliche, due nello schema (possono produrre 8KW ciascuna con una dimensione molto contenuta), sono posizionate a poppa, su bracci mobili  che permettono di portale fuori dal profilo o riportarle all’interno del baglio, ma nulla vieta di installarle in altri punti.

fig.2 - pianta con ipotesi di posizionamento eolico e fotovoltaico

Ipotesi di possibili punti di installazione delle pale eoliche e pannelli fotovoltaici. Questi ultimi possono essere pensati anche in versioni estraibili o montabili ad esempio durante la sosta in rada o in porto.

fig.3 - turbina idroelettrica e condotte acqua

Esemplificazione grafica della turbina idroelettrica. Girante e generatore sono installati entrobordo. La condotta di ingresso acqua può essere affogata nello stampaggio dello scafo. Sia le condotte di ingresso e di scarico acqua possono essere dotate di valvole a tenuta per bloccare l’entrata acqua, ad esempio per manutenzione della turbina. 
Questi sistemi, con ingombro molto ridotto, possono produrre dai 15 ai 50 KW.

1 commento su “Navigare con motori elettrici”

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