Ci sono soluzioni davvero ovvie a grandi problemi. Una di queste soluzioni consiste nell’inserire le batterie nei container di spedizione e caricarle su e giù dalle navi per alimentare le trasmissioni elettriche. Ricarica i container a terra nei porti di trasbordo e caricali sulla nave o sul treno successivo che ne ha bisogno.
MT CO2e per spedizioni globali fino al 2100, di Michael Barnard, TFIE Strategy Inc.
L’ho proiettato come una parte fondamentale del mio scenario di ripotenziamento marittimo decennio per decennio fino al 2100. A mio parere, tutta la navigazione interna e due terzi del trasporto marittimo a corto raggio saranno completamente elettrici. Il resto sarà biocarburanti. L’elettrico ibrido con generatori di biocarburante è un modello molto probabile per tutte e tre le categorie di navigazione, con navi che entrano ed escono dai porti e aspettano di caricare e scaricare funzionando esclusivamente a batterie per maggiori efficienze a velocità variabili, eliminazione dell’inquinamento atmosferico portuale e la riduzione del rumore portuale è un vantaggio fondamentale.
Ne ho discusso con Elisabet Liljeblad, PhD, responsabile della sostenibilità e dell’energia di Stena Teknik, recentemente come parte di una lunga conversazione sul mio podcast Redefining Energy – Tech (parte 1, parte 2). L’organizzazione di Liljeblad si occupa dell’ingegneria, della progettazione e delle strategie tecniche per la linea di business marittima di Stena Sphere, un’organizzazione multimodale che comprende porti, traghetti, navi merci roll-on roll-off, navi merci e passeggeri roll-on roll-off, e portarinfuse. Ho trascorso del tempo con il team di leadership tecnica globale di Stena a Glasgow come parte di un dibattito sulla decarbonizzazione marittima a cui mi avevano invitato a partecipare e, come ho detto all’epoca, la densità di energia della batteria sarebbe stata sufficiente entro il 2040 per alimentare tutti i loro percorsi regolarmente programmati.
E ora, un punto di prova. Il cantiere navale di Yangzhou nel nord della Cina, nell’entroterra di Shanghai sul fiume Yangtze, ha appena varato una nave portacontainer 700 a propulsione elettrica che percorrerà una rotta regolare di 1.000 km (600 miglia) su e giù per il fiume e verso il più grande del mondo porto container sul Mar Giallo.
Ovviamente non funzionerà fino in fondo con le batterie che porta a bordo. La densità di energia della batteria è sempre più buona e nei prossimi anni sarà un multiplo di quella odierna, ma percorrere 1.000 km a monte, anche con una velocità media dell’acqua di 3,6 chilometri all’ora dello Yangtze, è un enorme fabbisogno energetico. Non è necessario, poiché ci sono 30 porti container lungo i 2.700 chilometri di vie d’acqua navigabili (circa due volte la lunghezza del Mississippi e tre volte la lunghezza del Reno).
E 36 container di batterie saranno dispersi attraverso quei porti secondo uno schema indubbiamente ottimizzato per consentire alla nave di scivolare in una cuccetta e quindi togliere le batterie scariche e caricarle con il verricello. I contenitori sono segnalati per avere una capacità di 50 MWh di batterie in più rapporti, che potrebbero essere accurati o meno. Il motivo per cui dico questo è che il Megapack originale di Tesla è quasi esattamente un container di dimensioni standard e può immagazzinare 3,9 MWh.
Sospetto che a un certo punto una cifra nel rapporto sulla capacità di kWh sia stata spostata e da allora sia stata ripetuta, e che i container abbiano effettivamente 5 MWh ciascuno. La capacità totale della batteria per il sistema è inizialmente di 180 MWh o 1,8 GWh. (Se qualcuno vicino al progetto ha una conferma in un modo o nell’altro, per favore condividi.)
La nave non è nemmeno enorme per gli standard dei container. È una nave interna, quindi lunga solo 119,8 metri (393 piedi) e larga 23,6 m (77 piedi), con una capacità di carico a pieno carico di 10.000 tonnellate (stazza lorda o DWT). È più grande di un campo da football, sia che si tratti di football americano o di football reale, quindi non banale, ma non è affatto vicino alle dimensioni delle grandi navi transoceaniche. La più grande di quelle in questo momento, la MSC Irina (anch’essa costruita in un cantiere navale cinese, tra l’altro) può trasportare oltre 24.000 container ed è oltre tre volte più lunga della nave fluviale.
Se sembrano un sacco di batterie e container per una singola nave che solca lo Yangtze, hai ragione. Una nave gemella sarà varata a breve e il piano prevede l’elettrificazione delle navi sull’intero Yangtze. Poiché metà della navigazione interna mondiale si trova in Cina e lo Yangtze è di gran lunga la più grande rotta di navigazione interna, ciò significa che questa nave è la nave principale nell’elettrificazione di circa la metà di tutte le spedizioni interne.
Al momento non è chiaro se tutte le navi saranno elettrificate e in quale lasso di tempo, ma sospetto che lo saranno tutte e prima di quanto ci si aspetti. Dopotutto, la Cina ha forse 600.000 autobus elettrici e 500.000 camion elettrici sulle sue strade, 40.000 km di treni merci e passeggeri elettrificati ad alta velocità (con 10.000 km in più in costruzione o pianificati) e la maggior parte delle batterie al mondo per la lavorazione e la produzione di minerali critici strutture.
L’operatore della nave, Cosco Shipping, è un membro fondatore chiave dell’Electric Ship Innovation Alliance, un’organizzazione con oltre 80 membri, tra cui aziende che forniscono propulsione elettrica, progettazione e costruzione di navi, gestione di porti e terminal, ricerca scientifica, batterie di alimentazione e investimenti e finanziamenti del settore. Il lancio ha visto la presenza di una serie completa di rappresentanti nazionali e provinciali, a indicare che questo sforzo congiunto per decarbonizzare un’importante catena di approvvigionamento nazionale viene trattato come un grande sforzo strategico.
Vale anche la pena notare che mentre il più grande produttore di navi al mondo è sudcoreano, la Cina guida la costruzione navale globale con un buon margine, costruendo circa il 44% di tutte le navi rispetto al 32% della Corea del Sud. La Cina ha la capacità interna di costruire ogni nave e di inserirvi batterie e propulsori. Come promemoria, la catena di approvvigionamento interna della Cina ha anche un vantaggio di parità di potere d’acquisto molto significativo, poiché il suo yuan supera del 40% le valute occidentali all’interno del loro paese quando acquistano beni e servizi nazionali. Non solo costruiranno navi elettriche per se stessi, ma le costruiranno anche per tutti gli altri.
Al momento, non sono a conoscenza di nessun altro paese o regione che abbia qualcosa di lontanamente equivalente in atto in termini di strategia nazionale e provinciale, per non parlare della capacità di esecuzione. L’Europa e il Nord America hanno appena iniziato a prendere in considerazione la decarbonizzazione della navigazione interna e il nuovo progetto di trasporto degli Stati Uniti ha esattamente un obiettivo relativo alla spedizione, quello “Il 5% della flotta d’altura globale è in grado di utilizzare carburanti a zero emissioni entro il 2030.” Come ho detto nella mia valutazione del progetto, mancano la barca.
Esiste una versione molto più piccola con una visione simile a questa in Olanda con Zero Emission Services (ZES). Le azioni dell’organizzazione sono detenute dalla società di autobus elettrici Ebusco, dall’assicuratore olandese ING, dalla società di tecnologia marittima Wärtsilä e dall’Autorità portuale di Rotterdam. C’è il sostegno nazionale e provinciale, quindi c’è quello. E hanno avuto una piccola nave da 36 container che trasporta birra per 50 chilometri per un paio d’anni. Ho comunicato con un paio di persone che mi hanno contattato dopo la mia pubblicazione iniziale del mio scenario di decarbonizzazione marittima. Hanno la visione giusta e alcuni buoni partner, ma non sono un’iniziativa strategica dell’UE con oltre 80 grandi aziende. C’è anche una nave portacontainer elettrica, autonoma, da 120, la Yara Birkeland, che naviga per circa 10 chilometri trasportando fertilizzanti anche in Norvegia.
Il trasporto interno cinese, il 50% di tutto il trasporto interno mondiale, si decarbonizzerà rapidamente dato il suo focus strategico nazionale e provinciale sulla decarbonizzazione, il suo dominio nella costruzione navale e il suo dominio nelle catene di approvvigionamento delle batterie. Il resto del mondo sarà molto indietro a meno che non entrino presto in acqua con i remi.
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