Basta olio combustibile pesante nel trasporto marittimo e stop all’immensa quantità di emissioni velenose. Ma si possono convertire in elettrico le navi? Si, fino a servire il 40% delle rotte attuali. E’ la risposta dei ricercatori californiani dell’Università di Berkeley e del Lawrence Berkeley National Laboratory.
La notizia è sorprendente visto che anche gli elettro-entusiasti per le navi indicano la via dell’idrogeno. Al contrario per gli scienziati statunitensi quasi la metà della flotta mondiale di portacontainer potrebbe essere elettrificata a costi contenuti. E ricorrendo alla tecnologia attuale. Il punto di svolta? L’evoluzione e la riduzione del prezzo delle batterie.
Elettrificare entro 10 anni, studio pubblicato su Nature
“Nello studio descriviamo un percorso per l’elettrificazione delle navi portacontainer, entro questo decennio, fino a superare il 40% del traffico marittimo globale e ridurre le emissioni di CO 2 del 14% per le navi con sede negli Stati Uniti“. Parole degli autori dello studio: Jessica Kersey, Natalie D. Popovich e Amol A. Phadke.
La ricerca, pubblicato sulla rivista Nature, ha preso in considerazione le diverse dimensioni delle navi portacontainer nel contesto di 13 principali rotte commerciali mondiali.
“Studi passati si sono basati su ipotesi obsolete sul costo della batteria, sui valori di densità di energia e sullo spazio disponibile a bordo“, scrivono i ricercatori. “Noi dimostriamo che a 100 dollari per kWh l’elettrificazione delle rotte commerciali intraregionali inferiori a 1.500 km è economica, con un impatto minimo sulla capacità di carico della nave“.
Navi tradizionali creano troppi danni sanitari e ambientali
Secondo lo studio, ripreso anche dalla testata Chargedevs, i danni ambientali e sanitari causati dalle portacontainer ammontano ad almeno tre volte i costi di gestione. “L’inclusione dei costi ambientali aumenta la portata economica. L’impronta ambientale e sanitaria di una nave elettrificata è minore di circa 1/12 di quella di una nave ICE“.
I futuri progressi previsti nella tecnologia delle batterie aumenteranno notevolmente il numero di rotte che possono essere servite economicamente da navi elettriche a batteria. “Se le batterie raggiungono un prezzo di 50 dollari kWh, la convenienza economica quasi raddoppia“, scrivono i ricercatori.
In pochi anni, poiché i costi delle grandi navi portacontainer ICE continuano ad aumentare e le alternative elettrificate diventano sempre più convenienti, l’alimentazione con combustibili fossili potrebbe diventare molto più costosa.
Una batteria per ogni nave
Le navi impiegate in percorsi brevi richiedono meno energia, ma devono essere ricaricate rapidamente, quindi una chimica LFP, che offre velocità di ricarica elevate e lunga durata, potrebbe essere la scelta migliore. Le navi a lungo raggio in genere trascorrono molto tempo in ogni porto e potrebbero beneficiare della maggiore densità di energia delle batterie NMC.
Una nave portacontainer che serve una rotta di 5.000 km richiederebbe circa 6,5 GWh di capacità della batteria. Per una nave con un’autonomia di 20.000 km, le batterie e il motore richiederebbero il 32% della capacità di carico della nave.
“Il vincolo tecnico chiave è il volume del sistema di propulsione elettrico rispetto al volume occupato dai motori esistenti di una nave, dallo stoccaggio del carburante e dallo spazio meccanico“, scrivono i ricercatori. Hanno scoperto che “all’aumentare della capacità di carico, la percentuale del volume totale della capacità di carico occupata dalle batterie diminuisce, perché le navi più grandi in genere hanno requisiti energetici inferiori per unità di capacità di carico“.
Secondo i ricercatori una nave portacontainer Neo-Panamax che serve una rotta inferiore a 3.000 km richiederebbe meno spazio per batterie e motori elettrici rispetto al volume attualmente occupato dai motori a combustione e dai serbatoi di carburante.
Anche l’infrastruttura necessaria per caricare batterie così gigantesche sarà conveniente, sostengono i ricercatori, a causa della configurazione dei porti. La maggior parte degli ormeggi è occupata per più del 50% del tempo e, con un utilizzo del tempo di stazionamento il modello dello studio indica un costo livellato di circa 0,03 dollari per kWh con una stazione di ricarica da 300 MW.
Se le analisi dei ricercatori sono esatte l’impatto è considerevole visto il ruolo del trasporto marittimo nel commercio mondiale. Leggiamo nell’abstract pubblicato su Nature: “Con un trasporto di 11 miliardi di tonnellate all’anno, l’industria del trasporto marittimo gestisce quasi il 90% del commercio mondiale”
