ABB fornirà sistemi di propulsione a celle a combustibile a idrogeno per navi portacontainer

Le emissioni delle navi oceaniche sono un problema serio. Secondo ABB, una società internazionale di ingegneria e sostenibilità con sede a Zurigo, in Svizzera, il trasporto marittimo contribuisce per quasi il 3% alle emissioni annuali di anidride carbonica, e si prevede che questa cifra aumenterà al 17% entro il 2050 se non verranno adottati cambiamenti. Una delle aree di interesse di ABB è la tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno.

L’azienda spiega che le celle a combustibile generano energia attraverso una reazione elettrochimica. Non è prevista alcuna combustione poiché la cella a combustibile converte il carburante direttamente in elettricità e calore. Sono disponibili diverse tecnologie di celle a combustibile. Una delle tecnologie a emissioni zero più promettenti è la cella a combustibile con membrana a scambio protonico (PEM). La cella a combustibile PEM converte l’energia chimica dell’idrogeno in elettricità attraverso una reazione elettrochimica con l’ossigeno, emettendo solo acqua pulita e calore.

Le celle a combustibile hanno un’efficienza maggiore rispetto ai motori a combustione e la tecnologia consente di concentrare l’energia in modo più denso rispetto ai combustibili petroliferi. Se le energie rinnovabili venissero utilizzate per produrre il combustibile a idrogeno, l’intera catena energetica sarebbe pulita, fornendo un vero combustibile a zero emissioni.

Navi alimentate da celle a combustibile per Samskip

Questa settimana, la società ha annunciato che collaborerà con Samskip Group, una compagnia di spedizioni multimodale con sede nei Paesi Bassi che prevede di raggiungere l’obiettivo zero entro il 2040, e con il cantiere indiano Cochin Shipyard per costruire due navi portacontainer lunghe 135 metri, ciascuna alimentata da un sistema di celle a combustibile a idrogeno ABB da 3,2 MW. Si prevede che ciascuna nave eliminerà 25.000 tonnellate di emissioni di anidride carbonica all’anno.

L’industria marittima è sotto forte pressione per ridurre le emissioni di anidride carbonica e promuovere altre tecnologie sostenibili. Saranno necessarie fonti energetiche alternative come batterie e celle a combustibile a idrogeno per raggiungere obiettivi di emissioni più rigorosi. Poiché l’uscita sia delle batterie che delle celle a combustibile è una tensione CC non regolata, il loro collegamento all’impianto elettrico dell’imbarcazione può essere realizzato utilizzando molte configurazioni, ciascuna con le sue caratteristiche specifiche come la massima efficienza dalla sorgente al carico, le prestazioni complessive del sistema, le dimensioni, il peso e costi, afferma ABB.

Le due nuove navi portacontainer saranno le prime nel loro genere a utilizzare un sistema completo di distribuzione dell’energia con celle a combustibile a idrogeno fornito da ABB. Costruite da Cochin Shipyard Ltd, il più grande impianto di costruzione e manutenzione navale in India, le navi da 135 metri saranno consegnate rispettivamente nel terzo e quarto trimestre del 2025. Entrambe le navi opereranno tra il fiordo di Oslo e Rotterdam, una distanza di circa 700 miglia nautiche.

Oltre all’integrazione delle celle a combustibile a idrogeno, il pacchetto completo di ABB include la nuova versione più compatta del suo sistema di distribuzione dell’energia Onboard DC Grid che garantirà l’uso ottimale dell’energia a bordo. Le navi saranno inoltre dotate della tecnologia di controllo e automazione della soluzione di stoccaggio dell’energia di ABB, garantendo il funzionamento senza interruzioni delle apparecchiature di bordo. Sfruttando i sistemi ABB Ability Remote Diagnostic Systems, le navi beneficeranno di sicurezza e prestazioni ottimizzate attraverso il supporto remoto 24 ore su 24, 7 giorni su 7.

Credito immagine: ABB

Le celle a combustibile trasformano l’energia chimica dell’idrogeno in elettricità attraverso una reazione elettrochimica. Con l’utilizzo delle energie rinnovabili per produrre idrogeno, l’intera catena energetica sarà pulita. La tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno è considerata una delle soluzioni più promettenti per supportare l’agenda di decarbonizzazione del settore marittimo, con il potenziale di ridurre significativamente le emissioni di gas serra e aumentare l’efficienza energetica. ABB dice.

Celle a combustibile ed efficienza del sistema

Cerchiamo di essere chiari. Misurate in termini di efficienza totale del sistema, le celle a combustibile a idrogeno passano in secondo piano rispetto alle batterie quando si tratta di spostare oggetti da un posto all’altro. C’è una ragione per cui Elon Musk le definisce “cellule stupide”. Concettualmente, ha meno senso generare elettricità da fonti rinnovabili, quindi usarla per produrre idrogeno verde che deve essere immagazzinato a una pressione tremenda in serbatoi pesanti, solo per riconvertirlo in elettricità in una cella a combustibile per alimentare i motori elettrici che muovono le auto. , camion, navi e altri mezzi di trasporto in avanti.

Ogni conversione energetica comporta determinate perdite. Più conversioni, più perdite; non c’è modo di aggirarlo. Con le batterie, l’energia rinnovabile viene immagazzinata e poi utilizzata successivamente per alimentare i motori che funzionano. Meno conversioni significano perdite minori. Ma… mettere abbastanza batterie in una nave portacontainer per alimentarla per 700 miglia nautiche con una riserva di carica adeguata per gestire gli imprevisti durante la navigazione sarebbe una sfida utilizzando l’attuale tecnologia delle batterie.

Bilanciare l’ideale con le navi pratiche alimentate a celle a combustibile sembra un piano intelligente per ridurre le emissioni derivanti dal trasporto marittimo. Le celle a combustibile sono certamente preferibili al GNL, al metanolo, all’etanolo o all’ammoniaca, anch’essi promossi come metodi per ridurre le emissioni di carbonio. E sono chiaramente superiori alle navi alimentate a diesel che bruciano olio combustibile pesante simile al catrame.

Il progetto delle celle a combustibile a idrogeno è in linea con la strategia rivista di riduzione dei gas serra dell’Organizzazione marittima internazionale, che prevede il raggiungimento di zero emissioni nette di gas serra dalle spedizioni internazionali entro il 2050 con l’impegno ad aumentare l’adozione di combustibili a basse emissioni di carbonio entro il 2030.

Dichiarazioni alla stampa

Sistema di gestione dell’energia dell’intera nave ABB. Credito immagine: ABB

“ABB è lieta di collaborare con Samskip e Cochin Shipyard Limited su questo progetto che aiuterà a evitare le emissioni e a ridurre le spese operative”, ha affermato Juha Koskela, presidente della divisione ABB Marine & Ports. “ABB è in prima linea nei piani più ambiziosi del trasporto marittimo per la decarbonizzazione e la definizione di nuovi standard per il trasporto marittimo verde”.

“Il livello di ambizione di Samskip in materia di emissioni richiede partner come ABB, con obiettivi simili per l’innovazione e la volontà di investire nel futuro”, ha affermato Erik Hofmeester, responsabile della gestione della flotta del gruppo Samskip. “Queste navi rappresentano una pietra miliare per l’industria marittima, poiché forniscono celle a combustibile a idrogeno come tecnologia pulita e rinnovabile”.

“Cochin Shipyard è orgoglioso di collaborare con ABB per rafforzare la nostra posizione di pioniere nella tecnologia sostenibile e sostenere la visione dell’India di diventare un hub globale per la costruzione di navi ecologiche”, ha affermato Madhu Nair, presidente di Cochin Shipyard Limited.

Il progetto è cofinanziato dall’impresa statale norvegese ENOVA. Operando sotto il Ministero norvegese del Clima e dell’Ambiente, ENOVA promuove il passaggio verso un consumo e una produzione di energia più rispettosi dell’ambiente, nonché lo sviluppo di tecnologie energetiche e climatiche.

L’asporto

Va sottolineato che la Norvegia, con la sua abbondanza di energia idroelettrica, è uno dei principali fornitori di idrogeno verde al mondo. Se l’idrogeno utilizzato per alimentare le navi alimentate da celle a combustibile a idrogeno viene ottenuto con mezzi convenzionali dal reforming del gas metano, l’intero scopo di farlo va fuori dalla finestra – o in mare, a seconda dei casi.