Elettronica intelligente e rinnovabili rendono efficienti le imbarcazioni autonome

Per il settore delle imbarcazioni autonome la collaborazione, partita agli esordi di settembre, tra Dynautics Ltd, che si occupa di elettronica intelligente, e Solbian, che produce pannelli FV, rappresenta una buona opportunità per il contenimento delle emissioni di gas serra, nonchè dell’inquinamento atmosferico e acustico urbano. Segnale importante considerato il peso ricoperto a livello mondiale dal comparto dei trasporti.

Quella della nautica ecosostenibile e senza skipper è ormai una realtà consolidata, come emerge nell’intervista seguente all’AD di Solbian Luca Bonci. La tecnologia è sempre più consolidata e ha molteplici applicazioni, dai test sulla qualità dell’acqua di fiumi e laghi alla raccolta dei dati sui rilievi idrografici.

Quali sono gli ambiti di applicazione delle imbarcazioni autonome? 

L’ambito scientifico è sicuramente quello che vede il più ampio utilizzo di queste imbarcazioni. Il monitoraggio ambientale, ad esempio per effettuare test sulla qualità dell’acqua di fiumi e laghi, è un’attività che normalmente richiede un quantitativo di risorse elevato. Le imbarcazioni autonome in un contesto simile consentono un risparmio notevole in termini di tempo, energie e manodopera. Allo stesso modo anche i rilievi idrografici si giovano di questa tecnologia, che permette di velocizzare la raccolta dati e ridurre i costi. In ultimo, come per i mezzi a gestione remota sulla terra ferma, anche in mare l’impiego di barche senza equipaggio è utile per intervenire rapidamente in condizioni complesse, evitando di mettere a rischio vite umane.

Come questi sistemi di controllo intelligenti si sposano con l’IoT? 

È così possibile avvertire il natante quando la carica delle batterie si sta esaurendo così da limitare il consumo ai sistemi essenziali.

A bordo di queste imbarcazioni sono installati numerose tecnologie a controllo remoto, il pilota automatico, gli strumenti di navigazione e i sistemi di comunicazione, ma anche i moduli di gestione dell’energia che consentono di controllare e dosare i consumi, monitorando ad esempio la carica solare e assicurando che i pannelli fotovoltaici siano impiegati efficientemente, massimizzandone la resa e prolungando l’autonomia.

A quanto ammonta l’efficienza a bordo?

Una installazione solare di questo tipo, quando realizzata con cura, guardando alle possibili cause di inefficienza quali gli ombreggiamenti parziali, e segmentando il sistema in tanti moduli autonomi, ognuno pilotato dalla propria elettronica dotata di MPPT (Maximum Power Point Traking) può generare fino al 30% in più di energia rispetto a una installazione di pari potenza non adattata all’utilizzo in mobilità (tipicamente costituita da un certo numero di pannelli collegati tra loro e a un solo regolatore di carica centralizzato).

Solbian aderisce al consorzio PV CYCLE per il recupero e lo smaltimento dei moduli fotovoltaici danneggiati o a fine vita.

I costi di manutenzione sono elevati considerata l’erosione operata da vento e salsedine?

I pannelli sono garantiti per cinque anni, una durata che già considera l’operatività in ambienti difficili. Si tratta di un lasso di tempo ampio rispetto alle necessità di manutenzione delle altre attrezzature di bordo. La manutenzione si riduce a poca cosa, anche perché lo strato superficiale dei pannelli è costituito da polimeri a bassa adesività, su cui lo sporco fatica ad aderire e che vengono facilmente lavati dalle piogge.

Può fornirmi un caso pratico in cui sia descritta: la potenza del motore, la misura dei pannelli utili ad alimentare i dispositivi installati sulla barca, l’eventuale presenza di sistemi di efficientamento energetico, le caratteristica dei sistemi di stoccaggio e distribuzione dell’energia.

Tra i mezzi che abbiamo realizzato un traghetto completamente elettrico che opera in acque chiuse in Cina. Questa barca basa la sua ricarica solare su oltre 100 pannelli Solbian per un totale di circa 12 kW. L’energia ottenibile in un giorno estivo può raggiungere i 70 kWh che, applicati a un motore da 50kW, permettono una percorrenza elevata. Il pacco batterie è a tecnologia LiFePO 4. Oltre alle necessità di propulsione vengono coperti altri consumi, decisamente meno importanti, quali quelli degli strumenti di navigazione e di illuminazione.

Quanto è all’avanguardia la tecnologia nel campo dello storage?

L’evoluzione delle tecnologie di accumulo procede rapida. Ancora problematica la sostenibilità ambientale delle batterie, ma anche in questo campo si stanno facendo progressi.

La varietà di proposte e l’elevato numero di attori ci fa prevedere una dinamica simile a quella seguita dai pannelli fotovoltaici che, ancora curiosità per pochi eletti all’inizio del millennio, sono ormai la più affidabile e meno costosa fonte rinnovabile (e non solo, visto che ormai le grandi centrali fotovoltaiche rivaleggiano col carbone riguardo al prezzo dell’energia prodotta). Ci attendiamo, quindi, forti ribassi di prezzo e prestazioni sempre più elevate.

Avete pensato a barche del tutto elettriche o, come nelle auto, a motori ibridi o a idrogeno?

I nostri pannelli hanno equipaggiato e continuano ad equipaggiare non solo imbarcazioni standard ma anche prototipi di vario genere, uno degli esempi più recenti ed eclatanti è Energy Observer, catamarano sperimentale spinto da motori elettrici alimentati da un mix di eolico, fotovoltaico e celle a combustibile idrogeno. A questo si aggiungono le barche destinate alle competizioni solari, europee e non solo: aliscafi alimentati unicamente dal fotovoltaico, come nel caso del TU Delft Solar Boat team con cui collaboriamo ormai da alcuni anni.