Il 4% delle emissioni totali di CO2 dell’Unione Europea è da attribuire al trasporto marittimo. Solo alcuni numeri bastano a comprendere allora la portata del problema di cui si parla: 144,6 milioni è il numero di tonnellate di CO2 emesse solo nel 2019, da oltre 12mila navi circolanti nelle acque territoriali UE. Si tratta del 38% del traffico mondiale delle navi mercantili che superano le 5mila tonnellate di stazza (fonte: Report Annuale della CE, il più recente disponibile).
Lo scenario ed il bisogno
Evidente che l’inquinamento da CO2 rappresenta un problema serio per il settore, tanto che l’International Maritime Organization (Imo) ha deciso di porre obiettivi radicali al comparto per ridurre le emissioni di gas serra del trasporto marittimo internazionale di almeno il 50% entro il 2050, e questo insieme ad una riduzione del 70% del carbon footprint rispetto al 2008. Si parte però, facile intuire, da una situazione di ‘svantaggio’.
Anche in questo caso ci viene in aiuto un numero: il settore dipende ancora da combustibili fossili, per il 69% dagli olii combustibili. Servono pertanto soluzioni innovative. Diverse sono le iniziative nell’ambito del Green Deal europeo. Si lavora per esempio all’espansione del sistema di scambio delle emissioni (Ets) ed al programma FuelEU Maritime che potrebbero dare il via al complesso processo di decarbonizzazione del settore. Soprattutto però servono soluzioni innovative e un approccio olistico mirato che punti al rinnovamento e alla progettazione efficiente delle imbarcazioni. Si è impegnato in questa direzione il Politecnico di Torino – insieme a Università di Genova e l’Università di Bologna – coordinando un’iniziativa finanziata con i fondi previsti per i progetti Pnir-Pnrr, finalizzata a studiare un innovativo sistema ibrido per la decarbonizzazione del settore marittimo.
Il metodo e la soluzione
Soffhice è il nome del progetto (da Sofc-Ice) che riguarda un sistema di ibridazione con motore a combustione interna alimentato a gas naturale per applicazioni marittime. Rientra all’interno del piano europeo Next Generation EU, dura 24 mesi e comprende l’impegno a studiare una soluzione a basso impatto energetico per il settore marittimo grazie al lavoro del team di ricerca del Dipartimento Energia Galileo Ferraris guidato da Marta Gandiglio in collaborazione con Massimo Santarelli, Paolo Marocco e Gabriele Peyrani, nell’ambito delle attività del gruppo di ricerca Steps (Synergies of Thermo-chemical and Electro-chemical Power Systems). Si lavora quindi all’accoppiamento di una cella a combustibile ad ossidi solidi (Sofc ) con un motore a combustione interna (Ice). Un approccio che potrebbe aprire la via a sistemi di propulsione altamente efficienti e privi di emissioni, alimentati da una vasta gamma di combustibili decarbonizzati.
I partner dell’impresa possono contare su un budget da 300mila euro, ed utilizzeranno il sistema sui traghetti che coprono brevi distanze sui laghi e tra isole minori. Massimizzare l’efficienza dei motori a combustione interna minimizzando le emissioni è l’obiettivo; con attenzione però allo studio del funzionamento delle celle ad ossidi solidi per ridurre gli inquinanti.
La soluzione ed i vantaggi
I team di ricerca modelleranno e studieranno l’integrazione delle due tecnologie, considerando aspetti termodinamici e di controllo, saranno inoltre stese linee guida dimensionare in modo ottimale Sofc e Ice al fine garantire un funzionamento efficiente, per navi di dimensioni diverse. Focus anche sull’analisi di differenti tipologie di carburante, dal gas naturale ad idrogeno, metanolo e ammoniaca. Più nello specifico, proprio il Politecnico di Torino dovrà esplorare l’interazione tra le tecnologie e valutare le prestazioni del sistema innovativo sia da un punto di vista tecnico sia ambientale, con i diversi combustibili.
I trasporti marittimi sono un caso tipico di settore “hard to debate” se si parla di decarbonizzazione. Caratterizzante il progetto, come spiegano i membri dei team impegnati è lo studio del “complesso processo di decarbonizzazione che richiede sforzi sostanziali nello sviluppo tecnologico, includendo tecnologie elettrochimiche e differenti soluzioni di stoccaggio”. Serve una valutazione olistica che spazia dal livello tecnologico (sistema elettrochimico e soluzioni di stoccaggio) all’intera supply chain con tutte le valutazioni economiche e ambientali del caso, per vantaggi che si potranno riverberare su tutta la filiera,
© RIPRODUZIONE RISERVATA
