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lunedì 16 febbraio 2009

Navi Ibride

Nonostante la mia piccola esperienza di vela, mi meraviglia sempre constatare come l'umanità fino alla metà dell' 800' non abbia avuto problemi  a viaggiare in lungo e in largo per tutti gli Oceani, sfuttando solo la forza del vento.

Date un'occhiata alla rotta del Beagle che, due secoli fa, in circa due anni, portò Darwin a fare il giro del mondo e ritorno.

Il ritorno dei grandi velieri è oggi impensabile, se non altro per il costo della manodopera ( gli equipaggi necessari per le manovre) , e per le gigantesche dimensioni delle attuali navi.

Tuttavia, i costi crescenti del petrolio stanno facendo aguzzare l'ingegno dei progettisti e l'utilizzo del vento sta tornando anche nelle nuove navi, spesso in forma bizzarra, anche se efficace.

Su di una nave da trasporto, la Beluga Skysail,  la vela è stata sostituita da un grande aquilone  (160 metri quadratI) ancorato a prua.  Con il vento in poppa l'aquilone viene aperto e il fatto che esso va a catturare il vento ben più in alto del pennone della nave,  è certamente un fattore importante per la quantità di energia che, a parità di superfice "velica" , può essere utilizzata.

E al termine del suo primo viaggio sperimentale la nave ad aquilone ha potuto documentare un significativo risparmio di carburante, pari al 20%.

Una soluzione più interessante, in quanto di possibile applicazione su tutte le nuove imbarcazioni, è quella adottata dalla E-Ship 1,  varata pochi giorni or sono, nel porto di  Lindenau (Germania).

La nave, con una stazza di 10.500 tonnellate ed adibita per il trasporto di generatori eolici, ha rispolverato un'invenzione del 1924,  a firma del fisico tedesco Anton Flettner che, in quell'anno realizzò la prima nave a propulsione eolica, grazie all'effetto Magnus, descritto da un altro fisico tedesco, Heinrich Gustav Magnus.

La nave di Flettner, al posto delle vele aveva due alti cilindri, messi in rotazione con un apposto motore.

In base all'effetto Magnus, un cilindro in rotazione in un flusso d'aria ( il vento) sviluppa una forza nella direzione perpendicolare a quella di provenienza del vento, per cui, con vento al largo, la nave procede dritta in prua.

L'idea di Fletter fu ripresa da Costeau che usò  una variante di questa idea come propulsore della sua ultima nave, l' Alcyone, con ottimi risultati.

Nell'immediato non se fece nulla di più, visti i bassissimi costi del petrolio, ma oggi, nonostante la momentanea riduzione dei prezzi del petrolio, l'idea di Flettner è stata rispolverata nella E-ship 1 dotata a prua e a poppa di due + due  torri cilindriche,  alte 25 metri e con diametro di quattro metri.

Grazie a questi quattro rotori a vento, all'efficente motore diesel e alla idrodinamica dello scafo, ci si aspetta una riduzione del 30% dei consumi di combustibile rispetto a navi tradizionali.
 
lunedì, 16 febbraio 2009
Navi ibride 1
Dal punto di vista energetico, il trasporto merci via mare è uno dei più efficienti.

Ma anche qui si può fare molto per diminuire l'uso di fonti energetiche non rinnovabili.

Notizia di questi giorni il varo di una nave mercantile giapponese adibita al trasporto di auto che, grazie a pannelli fotovoltaici posizionati sulla tolda, riesce a sopperire all'energia utile per il funzionamento dei servizi di illuminazione di bordo.

La nave è l'Auruga Leader , da 60.000 tonnellate e l'impianto fotovoltaico di cui è stata dotata consta di 328 pannelli con una potenza di picco di 40 chilowattore che dovrebbero coprire quasi il 6% dei suoi consumi elettrici.
Rispetto ai consumi complessivi, in particolari a quelli per la navigazione, è poca cosa, ma l'uso di fonti di energia rinnovabile nelle grandi navi da carico è un fatto importante per sanare un problema del trasporto marittimo: l'inquinamento atmosferico delle aree portuali durante le fasi di carico e scarico.

Anche una nave mercantile, un traghetto, quando sono fermi in porto, tengono accesi alcuni motori diesel che servono a produrre l'elettricità per diverse funzioni che restano attive anche quando la nave è ferma: illuminazione, condizionamento delle cabine; e i fumi immessi in atmosfera sono tutt'altro che trascurabili, viste le dimensioni in gioco e le potenze elettriche necessarie.

Questo problema potrebbe essere in gran parte ridotto se la nave è progettata per avere una autosufficenza energetica a copertura dei suoi servizi, basata su fonti energetiche rinnovabili. Pannelli fotovoltaici vanno certamente bene, ma certamente si può pensare anche ad impianti eolici con sistemi integrati solare-eolico, come già avviene su numerose barche a vela.

Infine butto là un'idea per le grandi navi da crociera che devono gestire grandi quantità di scarti di cibo (sia primari che secondari ) di migliaia di passeggeri: nessuno ha pensato di dotarle di impianti di digestione anaerobica con possibilità di utilizzo del biogas a copertura di una parte dei consumi energetici di bordo?

Se la cosa vi sembra strana, vi posso assicurare che sulle petroliere usate per trasporti transoceanici , in un angoletto, è previsto un impianto di compostaggio degli scarti di cucina; impianto che alimenta con il compost prodotto un orto di bordo  utilizzato per fornire di ortaggi freschi l'equipaggio e che da anche la possibilità, durante la lunga navigazione,  di utilizzare in modo divertente e proficuo, il tempo libero dei marinai con il pollice verde.