Traghetti, aliscafi e taxi acquatici salpano verso un futuro senza emissioni, elettrico e a idrogeno

L’Unione europea verso un cambiamento epocale green per i trasporti marittimi e fluviali

[3 Marzo 2022]

Tra pochi mesi, i pendolari di Stavanger, in Norvegia, viaggeranno su un rivoluzionario traghetto catamarano che non produce emissioni di gas serra: il Medstraum, che in norvegese significa sia “seguire il flusso” che “con l’elettricità, che sarà la prima nave ad alta velocità al mondo a funzionare esclusivamente con energia elettrica, sostituendo un traghetto diesel che attualmente collega la terraferma alle isole circostanti. Se il test andrà bene, presto navi simili potrebbero presto operare anche in altre città.

Il coordinatore del progetto TrAM (Transport: Advanced and Modular), Mikal Dahle, project manager dell’azienda di trasporto pubblico Kolumbus AS di Stavanger, ha detto a  Sandrine Cerstemont di Horizon, the EU Research and Innovation Magazine: «Siamo in un periodo molto emozionante. Ora stiamo completando la nave e preparandola».

La Cerstemont  evidenzia che «Medstraum è un esempio dei nuovi modi di trasporto sostenibili destinati a trasformare la mobilità urbana. Nell’Ue, le emissioni dei trasporti rappresentano circa il 25% delle emissioni totali di gas serra e sono la principale causa di inquinamento atmosferico nelle città. Inoltre, la maggior parte delle persone usa le strade per spostarsi nelle aree urbane dove gli ingorghi sono diventati un problema enorme e in Europa costano circa 110 miliardi di euro all’anno».

Virginie Seurat è la vicepresidente di Seabubbles, una compagnia che sta sviluppando una barca a idrogeno, ricorda che «Le vie navigabili sono per il momento sottoutilizzate e potrebbero essere un’ottima alternativa».

Ma per raggiungere l’obiettivo Ue di ridurre del 90 % le emissioni legate ai trasporti  entro il 2050, anche i viaggi sulle vie navigabile devono diventare molto più ecologici. Per esempio, aliscafi e traghetti ad alta velocità esistenti sono generalmente alimentati con combustibili fossili e producono quantità significative di emissioni.

Dahle fa notare che «E’ molto più inquinante viaggiare con i traghetti veloci convenzionali rispetto agli aerei. Una riduzione adeguata delle emissioni di CO2 è una delle sfide principali per le navi costiere».

E il progetto TrAM sta cercando di risolvere questo problema con il nuovo metodo di progettazione e produzione per navi elettriche a emissioni zero che operano nelle acque costiere e nelle vie navigabili interne. Ma il costo è ancora un ostacolo perché queste navi sono più costose da costruire rispetto a quelle alimentate a gasolio, anche se il  nuovo approccio dovrebbe renderle più convenienti.

Dahle spiega ancora: «L’obiettivo è stabilire e convalidare una metodologia per la progettazione e la produzione di imbarcazioni (elettriche) che riduca i costi complessivi del 25%. Vogliamo consentire a un più ampio mercato di investire in navi a emissioni zero».

Lo staff di TrAM spiega che «Il progetto svilupperà e convaliderà un concetto per la progettazione modulare e la produzione di navi. Uniamo i vantaggi di scala e standardizzazione con opzioni di personalizzazione, consentendo la costruzione di piccole serie e una tantum di navi, utilizzando moduli intercambiabili tra i tipi di navi. Anche se parti del nostro lavoro avranno una rilevanza più ampia, ci concentriamo sulle navi costiere (che operano in aree costiere e vie navigabili interne) con sistemi di alimentazione elettrica».

Il progetto prevede la realizzazione di 4 prototipi due traghetti, una nave da lavoro e una nave per il traffico merci sulle vie navigabili interne. Il primo traghetto a entrare in funzione è quello cofinanziato dal Consiglio di Rogaland e dalla sua azienda di trasporti Kolumbus e verrà utilizzato per gestire una rotta di pendolari con diverse fermate.  E’ un traghetto passeggeri veloce completamente elettrico, che opera in una regione che è un importante esportatore di energia idroelettrica.

I ricercatori sottolineano che «Nella fase di replica, convalideremo ulteriormente il concetto attraverso 5 dimostratori aggiuntivi (livello di pianificazione e simulazione) insieme ad operatori che non hanno partecipato ai dettagli delle prime due fasi. Il nostro obiettivo è che il concetto modulare dimostri di funzionare come un kit di strumenti generici all’interno del nostro segmento di mercato, dimostrando che un’ampia gamma di tipi di navi può essere costruita in modo economico ed ecologico».

Medstraum è la prima nave creata utilizzando questo approccio: è costruita in alluminio leggero per ridurre il consumo di energia, cosa che consentirà inoltre di riciclare facilmente la nave dopo l’uso e contribuire all’economia circolare. La nave sarà in grado di trasportare circa 150 passeggeri a velocità fino a 42 km/h e effettuerà 16 viaggi di andata e ritorno al giorno. La batteria elettrica del traghetto verrà ricaricata ogni volta che si ferma a Stavanger.

Grazie a un altro team che punta a ridurre l’impatto ambientale del trasporto via acqua, i pendolari potrebbero presto utilizzare anche un taxi acquatico “volante”: come parte del progetto Seabubbles, i colleghi della Seurat hanno sviluppato il primo aliscafo a emissioni zero che scivola sopra le onde alimentato da una cella a combustibile a idrogeno e da una batteria.

Baptiste Arribe, direttore strategico di Seabubbles ad Annecy, in Francia, spiega che «L’idea è quella di offrire ai cittadini nuove soluzioni che siano un passo avanti in termini di stile di vita verde» e il suo staff aggiunge: «Dimenticatevi gli autobus e i tram, un taxi-aliscafo potrebbe essere la soluzione per sfuggire agli ingorghi nelle città. Immaginate di attraversare la Senna in una piccola imbarcazione veloce ed efficiente! Queste SeaBubbles, come vengono chiamate, saranno utilizzate come servizio di taxi d’acqua. Il progetto finanziato dall’Ue creerà una rete di stazioni di ormeggio per caricare le imbarcazioni e far salire e scendere i passeggeri. Le stazioni produrranno energia elettrica attraverso pannelli solari e turbine idrocinetiche in modo da renderle autonome dalla rete. L’obiettivo è quello di avere SeaBubbles in più di 50 città in tutto il mondo entro il 2024 per ridurre la congestione del traffico, sfruttando al contempo le vie navigabili sottoutilizzate».

L’imbarcazione dall’aspetto futuristico, realizzata in fibre composite, può operare in due diverse modalità ed è stata sviluppata per corsi d’acqua, laghi e aree marine. Quando viaggia a meno di 12 km/h, i suoi pattini sono retratti e naviga come una nave convenzionale. Ma  a velocità più elevate i suoi foil vengono dispiegati e lo scafo viene sollevato a 60 centimetri sopra la superficie dell’acqua, il che si traduce in una guida fluida anche in acque mosse.

La Seurat  assicura che «Le persone sono entusiaste dell’esperienza fatta come passeggeri perché non ci sono onde e nessun rumore. Anche la modalità “volante” presenta vantaggi ambientali. Utilizza il 35% in meno di energia rispetto alla modalità convenzionale poiché lo scorrimento sui foil riduce la superficie della barca immersa nell’acqua e quindi la quantità di attrito».

Quando ha sviluppato il prototipo, il team aveva inizialmente pianificato di alimentare l’imbarcazione con l’elettricità prodotta da pannelli solari e energia idroelettrica. Ma dopo ha deciso di passare all’idrogeno perché l’aliscafo potrebbe andare più lontano con un pieno rispetto a una singola ricarica. Ci vorrebbe anche meno tempo per fare rifornimento; un rabbocco di idrogeno che dura pochi minuti permette alla barca di funzionare per circa 2 ore e mezza.

Lo staff di ricercatori evidenzia che «Mentre l’ultima barca Seabubble funziona ancora con l’elettricità, questa è generata da una cella a combustibile a idrogeno. Contiene anche una batteria che viene caricata dalla cella a combustibile quando l’imbarcazione è in crociera per fornire potenza extra quando necessario, ad esempio durante l’accelerazione. L’intelligenza artificiale viene utilizzata per ottimizzare l’uso dell’energia tra la batteria e la cella a combustibile per rendere la barca il più efficiente possibile dal punto di vista energetico». Seurat  aggiunge: «Combiniamo l’avanguardia in termini di energia e tecnologia con il nostro sistema di controllo».

Le prime barche Seabubble sono attualmente in fase di assemblaggio in un cantiere navale sulle rive del lago di Annecy in Francia. Saranno disponibili per gli acquirenti europei tra qualche mese e successivamente per il mercato internazionale. Sono taxi in grado di trasportare fino a 12 passeggeri, quindi di particolare interesse per i servizi privati ​​per utilizzarle come navette per gli hotel situati sul lungolago o come imbarcazioni tranquille per accompagnare i visitatori in una riserva naturale senza disturbare la fauna selvatica.

Cerstemont  sottolinea: «Sebbene queste navi possano essere utilizzate anche per il trasporto pubblico, il costo rimane un ostacolo. Tuttavia, l’impegno dell’Ue a sostenere la diffusione su larga scala di tecnologie a idrogeno pulito entro il 2030 dovrebbe facilitare l’attuazione di Seabubbles in modo più ampio».

La Seurat conclude: «All’inizio avremo bisogno del sostegno dei governi per creare l’infrastruttura complessiva dell’idrogeno. Poi tutto si unirà e penso che cambieremo il campo della mobilità».