Un'ondata di innovazione nella propulsione navale

Metanolo

Se utilizzato come combustibile marino, il metanolo offre notevoli vantaggi ambientali, eliminando quasi completamente il particolato e gli ossidi di zolfo e riducendo gli ossidi di azoto fino all'80% durante la combustione rispetto ai combustibili derivati ​​dal petrolio. 

I dati della società di classificazione DNV indicano un significativo aumento nell'adozione del metanolo come combustibile marittimo, prevedendo che entro il 2027 saranno operative 300 navi alimentate a metanolo, escludendo le chiatte bunker e i progetti di ammodernamento. In particolare, oltre 70 nuove navi alimentate a metanolo sono state ordinate già nel 2024.

Solo nel mese di agosto, Proman , azienda leader nella produzione di metanolo, ha fornito alle navi un totale di 2,100 tonnellate di metanolo, contribuendo a un totale cumulativo di 12,500 tonnellate nell'ultimo anno.

Di recente ha annunciato l'avvenuto rifornimento della sua ultima nave cisterna alimentata a metanolo, la Stena Prosperous, presso le sue strutture nel porto di Point Lisas, Trinidad, utilizzando metanolo prodotto localmente.

Lo Stena Prosperous, una nave IMOIIMeMAX da 49,900 tonnellate di stazza lorda (DWT) e 2019 tonnellate di stazza lorda (TMI), fa parte di una flotta di sei unità commissionata da Proman in collaborazione con Stena Bulk nel 2022. Queste navi sono state consegnate in sequenza a partire dal 2024, con l'ultima nave prevista per gennaio XNUMX. Lo Stena Prosperous ha intrapreso il suo viaggio inaugurale dopo la cerimonia di battesimo a Singapore lo scorso maggio, effettuando soste di rilievo in Indonesia, Brasile e Savannah, negli Stati Uniti, prima di arrivare finalmente a Trinidad.

Inizialmente rifornito a Singapore con una miscela composta per il 20% da metanolo verde e per l'80% da metanolo convenzionale, il viaggio verso Trinidad ha comportato un'impressionante riduzione del 31% delle emissioni di CO2 equivalente rispetto a un viaggio simile effettuato utilizzando olio combustibile a bassissimo tenore di zolfo (VLSFO).

Ora che tutte e sei le navi funzionano a metanolo anziché a VLSFO, si stima che il risparmio di emissioni di gas serra previsto per il 2024 supererà le 8,000 tonnellate.

Anita Gajadhar, Direttore Esecutivo Marketing e Logistica di Proman, ha sottolineato la crescente accettazione del metanolo come combustibile navale di uso comune. "Il metanolo sta diventando sempre più un combustibile navale di uso comune, poiché gli armatori ne stanno comprendendo la versatilità e le proprietà di combustione più pulita", ha spiegato. Gajadhar ha inoltre osservato che la composizione molecolare uniforme del metanolo ne consente una miscelazione fluida, facilitando una transizione graduale verso il metanolo verde e aprendo la strada al raggiungimento di emissioni nette pari a zero.

Elettrificazione

Anche l'elettrificazione del trasporto marittimo ha registrato un'impennata negli ultimi 15 anni. La flotta globale di imbarcazioni a batteria è aumentata da sole sette nel 2009 a quasi 950 entro la metà del 2024. Questa straordinaria tendenza è stata favorita da innovazioni sostanziali nella durata delle batterie e nella velocità di ricarica.

A giugno 433, il settore marittimo contava altre 2024 imbarcazioni a batteria ordinate o in costruzione. L'Europa e la Norvegia sono in prima linea in questa trasformazione, ospitando complessivamente quasi il 70% di queste imbarcazioni.

Suddividendo le categorie operative, circa il 64% di queste imbarcazioni utilizza sistemi di propulsione ibridi-elettrici, il 19% è puramente elettrico e il 17% funziona come ibrido plug-in. Questa distribuzione riflette approcci diversificati alla riduzione delle emissioni e al miglioramento dell'efficienza dei consumi.

L'aumento delle imbarcazioni marittime alimentate a batteria è in gran parte dovuto a rigidi obblighi normativi volti a limitare le emissioni di CO2 e di gas serra. Inoltre, aziende innovative come Kongsberg Maritime , Corvus Energy ed Eco Marine Power , insieme a incentivi governativi di supporto, hanno svolto un ruolo fondamentale in questa rapida adozione.

I miglioramenti fondamentali nelle capacità di produzione delle batterie, uniti ai progressi nella chimica e nella sicurezza delle batterie, sono stati fattori determinanti per questa transizione.

La Norvegia si è affermata come leader nell'innovazione nell'elettrificazione del trasporto marittimo. Il Paese ha promosso lo sviluppo di batterie e celle a combustibile avanzate, ha implementato l'alimentazione elettrica da terra per la propulsione a zero emissioni e ha adottato il GNL come combustibile per le operazioni di rimorchiatori all'avanguardia, inclusi tre rimorchiatori operativi presso un terminale di esportazione di GNL vicino a Hammerfest.

Ammoniaca

Anche l'ammoniaca sta guadagnando attenzione come valida opzione di combustibile a zero emissioni per il settore navale. Offre diversi vantaggi, tra cui una combustione priva di emissioni di carbonio se prodotta in modo sostenibile, l'abbondante disponibilità del suo precursore, l'azoto, in atmosfera, e infrastrutture esistenti per lo stoccaggio e il trasporto. Inoltre, sta progredendo lo sviluppo di motori a combustione interna compatibili con l'ammoniaca.

Nonostante questi vantaggi, ci sono anche delle sfide da affrontare. L'elevata tossicità dell'ammoniaca solleva problemi di sicurezza, rendendo necessaria un'attenta manipolazione e rigorose misure di sicurezza. La sua minore densità energetica rispetto ai combustibili convenzionali richiede maggiore spazio di stoccaggio a bordo. Inoltre, sebbene la combustione dell'ammoniaca elimini le emissioni di CO2, può produrre protossido di azoto, un potente gas serra. Attualmente, la fornitura di ammoniaca verde è limitata.

Nonostante queste sfide, gli studi suggeriscono che l'ammoniaca verde potrebbe potenzialmente soddisfare una parte significativa del fabbisogno di carburante del settore marittimo globale. Inoltre, gli esperti prevedono che l'ammoniaca emergerà come il principale combustibile alternativo entro il 2050, arrivando a rappresentare una quota sostanziale del mix di carburanti per le grandi navi mercantili.

Il produttore finlandese di apparecchiature Wärtsilä ha recentemente firmato un contratto storico con l'armatore norvegese Eidesvik Offshore, volto a convertire una nave di rifornimento per piattaforme offshore (PSV) per operare con ammoniaca come combustibile. La nave in questione, la "Viking Energy", dovrebbe essere convertita all'inizio del 2026 e dovrebbe iniziare a operare con ammoniaca entro la prima metà dello stesso anno.

Questa iniziativa, supportata dal colosso energetico Equinor, renderà Viking Energy la prima nave al mondo alimentata ad ammoniaca in servizio. Equinor, che ha noleggiato la Viking Energy, sta contribuendo al finanziamento di questa conversione.

Håkan Agnevall, Presidente e CEO di Wärtsilä, ha sottolineato l'importanza della collaborazione a livello di settore per raggiungere l'obiettivo di zero emissioni nette fissato dall'Organizzazione Marittima Internazionale (IMO) entro il 2050. "In soli 25 anni – il ciclo di vita di una singola nave – il trasporto marittimo deve raggiungere zero emissioni nette. Per raggiungere questo obiettivo, sarà necessaria un'azione coordinata da parte di tutti gli attori del settore marittimo per attuare il cambiamento di sistema necessario ad accogliere una nuova generazione di carburanti sostenibili", ha affermato.

Gitte Gard Talmo, CEO e Presidente di Eidesvik Offshore, ha parlato dell'eredità di tecnologie innovative e pionieristiche per la riduzione delle emissioni. "Eidesvik vanta una storia unica di pioniere nell'implementazione di tecnologie innovative per la riduzione delle emissioni e siamo orgogliosi di guidare un altro progetto rivoluzionario insieme a Wärtsilä ed Equinor".

Vento

Non dimentichiamo il più antico metodo di propulsione marittima: l'energia eolica.  

Con il crescente interesse per la riduzione del consumo di carburante e delle emissioni, i sistemi di propulsione eolica stanno guadagnando terreno anche nel settore marittimo. Sebbene le grandi navi commerciali interamente alimentate a energia eolica non siano ancora una realtà diffusa, diverse petroliere, navi portarinfuse, portacontainer e navi da crociera hanno integrato con successo l'energia eolica nei propri sistemi di propulsione.

Tra gli esempi figurano la Maersk Pelican, la SC Connector, la Pyxis Ocean, l'Afros, la MV Beluga SkySails, l'Estraden e la Viking Grace, ciascuna delle quali utilizza diverse tecnologie eoliche. Dalle vele a rotore, agli aquiloni, fino alle vele a rotore basculante, queste navi hanno dimostrato significativi risparmi di carburante e riduzioni delle emissioni.

Un progetto futuro degno di nota è l'Oceanbird, un concept per un mezzo per il trasporto di auto alimentato a energia eolica con una capacità di 7,000 auto. Progettato con cinque vele alari alte 80 metri, mira a ridurre le emissioni del 90% rispetto alle imbarcazioni convenzionali.

Nonostante questi sviluppi promettenti, la maggior parte di queste navi si affida ancora principalmente a motori convenzionali, con l'energia eolica che funge da fonte supplementare per migliorarne l'efficienza. 

Mentre l'industria marittima si impegna a raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni, la tecnologia continuerà a evolversi e un numero sempre maggiore di navi adotterà probabilmente questi sistemi di propulsione alternativi. Ma sarà un lungo viaggio.