La mobilità elettrica è bene avviata. In Europa, nel 2020, le vendite di veicoli elettrici a batteria e veicoli ibridi plug-in hanno superato il milione di unità, arrivando oggi a rappresentare quasi un quinto del mercato. Nel 2022 sono stati immatricolati circa 2,2 milioni di veicoli elettrici plug-in. In Norvegia il 90 percento di auto nuove è elettrico e si prevede che nel prossimo decennio si arriverà a un analogo risultato anche nel resto d’Europa.

Il successo della rivoluzione energetica in campo automobilistico contagia anche altre modalità di trasporto. Il settore navale si muove con grande interesse, sebbene l’elettrificazione di navi e yacht ponga sfide diverse. Le grandi navi necessitano infatti di sistemi di propulsione potenti, con motori da migliaia di kilowatt, mentre ad auto e furgoni bastano motori da poche decine di kilowatt. Le navi, inoltre, hanno bisogno di maggiore autonomia, poiché devono poter operare per giorni o settimane prima di attraccare in un porto dove ricaricare le batterie.

Le attuali tecnologie di elettrificazione soddisfano con difficoltà requisiti operativi così impegnativi, tanto che, finora, le applicazioni con imbarcazioni totalmente elettriche sono state limitate a pochi casi specifici. In Norvegia, per esempio, nel 2015 è entrato in servizio l’MF Ampere, un traghetto di 80 metri, che trasporta passeggeri e veicoli nel tragitto di sei chilometri che collega i moli di Lavik e Oppedal, nel Sognefjord. Il viaggio dura 20 minuti e i due pacchi batteria installati a terra, uno a ogni molo, si ricaricano per sostituire quello a bordo nave durante le operazioni di imbarco e sbarco dei passeggeri.

Sebbene la propulsione navale interamente elettrica sia un traguardo ancora lontano, costruttori e armatori si dedicano ad altri progetti di elettrificazione, che hanno per obiettivo, tra gli altri, la riduzione delle emissioni. L’alimentazione elettrica, come sostiene chi già possiede un veicolo elettrico, consente di semplificare i mezzi e la relativa manutenzione, e offre maggiore affidabilità. Vantaggi, questi, che per gli automobilisti si traducono in minori interventi tecnici e minori costi. E se pensiamo ai superyacht, i vantaggi sono gli stessi ma su scala molto più ampia.

Evoluzione costante

Dal 1961 le pinne stabilizzatrici SKF migliorano il comfort, la sicurezza e l’efficienza nel settore marittimo. Montate su molti tipi di imbarcazioni, dagli yacht di lusso di 60 metri alle gigantesche navi da crociera, questi dispositivi sono componenti attivi che riducono il movimento di rollio anche in condizioni critiche di navigazione, migliorando l’esperienza di viaggio di passeggeri ed equipaggi.

Negli ultimi 60 anni la tecnologia degli stabilizzatori si è evoluta costantemente. I primi dispositivi, ad esempio, funzionavano solo durante la navigazione, mentre i progetti più recenti operano anche durante l’ormeggio o con la nave in modalità di posizionamento dinamico.

Fino a poco tempo fa, tuttavia, i sistemi di stabilizzazione SKF si basavano sull’azionamento idraulico. L’olio ad alta pressione è da tempo la soluzione standard per la trasmissione di potenza in qualsiasi applicazione che richieda forze elevate e un controllo preciso, sia nel settore navale che in altri.

Per generare la pressione necessaria, i sistemi idraulici necessitano di pompe grandi e potenti. Le pinne stabilizzatrici sono solitamente azionate da una coppia di centraline idrauliche (HPU), che sono apparecchiature ingombranti. Le valvole e le altre apparecchiature di controllo occupano lo spazio sotto coperta. Inoltre, è necessario isolare la struttura della nave dal rumore e dalle vibrazioni prodotti dal sistema.

“Su una nave commerciale di grandi dimensioni, dove c’è ampio spazio e il rumore dello stabilizzatore viene coperto da quello dei motori e delle altre apparecchiature ausiliarie, questi inconvenienti sono di poco conto. Ma su un superyacht ormeggiato al largo di un’isola remota, l’ultima cosa che il proprietario vuole sentire mentre si gode il tramonto dal ponte è il rumore delle pinne stabilizzatrici”, commenta Sascha Meinhardt, head of sales yacht di SKF.

I sistemi idraulici presentano svantaggi anche per gli equipaggi, che devono monitorarli con regolarità per assicurare, ad esempio, che l’olio si mantenga in buone condizioni. Le alte temperature e pressioni di esercizio accelerano l’ossidazione dell’olio, il cui degrado rischia di danneggiare valvole, attuatori e altri componenti. Bisogna quindi effettuare cambi d’olio periodici, che però sono dispendiosi in termini di tempo e costi, anche tenendo conto che lo smaltimento sicuro è sempre più oneroso.

Rivoluzione elettrica

Un team di ingegneri navali SKF ha però trovato la soluzione che mette fine a questi inconvenienti, grazie all’elettrificazione. Le pinne stabilizzatrici completamente elettriche SKF a velocità zero sostituiscono il sistema di azionamento idraulico con un motore elettrico accoppiato a un riduttore compatto senza gioco. Il sistema, la cui produzione è in fase di accelerazione dei volumi, è alimentato dall’impianto elettrico a corrente alternata o continua di bordo, a seconda del progetto.

“Il passaggio all’elettricità rende il nuovo stabilizzatore molto più confortevole rispetto ai dispositivi idraulici”, afferma Meinhardt. A differenza di questi ultimi, lo stabilizzatore elettrico produce rumore solo quando le pinne sono in movimento; anche in questo caso, però, la rumorosità è inferiore di circa il 30 percento rispetto a quella di un aereo e il livello di vibrazioni risulta ridotto dell’80 percento.

La velocità e la facilità di controllo del sistema elettrico offrono anche altre funzionalità. Oltre a stabilizzare l’imbarcazione ancorata, le pinne possono servire anche nelle operazioni di manovra, per esempio per seguire la posizione del sole al tramonto.

Le pinne stabilizzatrici elettriche SKF possono anche essere installate in retrofit sulle navi esistenti, con un notevole risparmio di costi rispetto alla sostituzione di un sistema idraulico tradizionale. Sulle navi di nuova costruzione, il sistema offre ulteriori vantaggi. I quadri elettrici di comando e controllo, ad esempio, sono notevolmente più piccoli ed essendo tutto collegato tramite cavi anziché linee idrauliche, i progettisti possono scegliere la posizione migliore per ogni componente. L’assenza di olio idraulico, inoltre, semplifica le operazioni di manutenzione del sistema, rendendole più economiche ed ecologiche.

“La transizione verso un trasporto navale a emissioni zero non è certo semplice, ma l’industria sta facendo progressi notevoli”, dichiara Meinhardt. “L’elettrificazione di dispositivi ausiliari quali gli stabilizzatori offre notevoli vantaggi alle navi moderne e getta le basi per un futuro più pulito, silenzioso e affidabile”.