#marefuturo puntata 7. navi che si guidano dal sole

Ci si sta lavorando da tempo, le vedremo solcare i nostri mari nei prossimi anni: sono le navi a guida autonoma. Sono imbarcazioni, perlopiù cargo, che si sposteranno per mare senza equipaggio a bordo e controllate da terra.

La guida automatica è già presente in tutte le navi, un po’ come per gli aerei, gran parte dei tragitti in mare vengono già svolti in questa modalità. La presenza del personale di bordo è però indispensabile, soprattutto per le navi che trasportano passeggeri. Giuseppe Casalino, direttore di ISME e docente di robotica e controlli automatici dell’Università di Genova, ci spiega che si sta facendo tanta ricerca nel campo della sicurezza.

 

 

 

 

Circa il 90% delle merci che noi consumiamo ha viaggiato via mare. Si prevede che i volumi degli scambi marittimi aumenteranno in futuro e di conseguenza aumenterà il numero di navi necessarie per trasportare le merci, così come il numero di marinai necessari per operare le navi.

 

Tuttavia, già oggi la carenza di personale marittimo è un problema che le imprese che trasportano merci via mare si trovano ad affrontare. Le condizioni difficili e l’elevato isolamento imposto dalla vita su una nave rendono infatti quella del lavoratore marittimo una scelta presa sempre meno in considerazione.

 

L’attuale tendenza verso velocità di navigazione più basse giustificata da considerazioni ecologiche ed economiche aumenta la durata del viaggio della nave e con questo il tempo che i marinai trascorrono ancora in mare, rendendo le condizioni di vita ancora più difficili. La nave autonoma senza equipaggio rappresenta una via d’uscita dall’impasse. Da un lato infatti potrebbe ridurre la pressione prevista sul mercato del lavoro per i marittimi in quanto consentirebbe, almeno in parte, di ridurre l’intensità di lavoro delle operazioni delle navi. D’altra parte, le attività di routine a bordo sarebbero automatizzate e solo i lavori di navigazione e tecnici sarebbero trasferiti dalla nave a un centro operativo a terra.

 

Questa descrizione implica due alternative che sono combinate in una nave autonoma:

 

  • la nave remota in cui i compiti di gestione della nave sono eseguiti tramite un meccanismo di controllo remoto, ad esempio da un operatore umano a terra
  • la nave automatizzata in cui i sistemi avanzati di supporto alle decisioni a bordo prendono tutte le decisioni operative indipendentemente senza l’intervento di un operatore umano.

 

Quando parliamo di quest’ultimo caso, dobbiamo tenere presente che l’autonomia dall’operatore umano si declina in diversi livelli:

 

  • presenza accanto all’equipaggio di un computer centrale a cui sono delegate operazioni di supervisione del viaggio e della rotta. Questo avviene già sulle grandi navi da cargo.
  • Presenza equipaggio, ma per lunghi tratti di percorso la nave va già da sola
  • Equipaggio ridotto, che interviene solo in caso di emergenza
  • Nessun equipaggio a bordo.

 

Uno schema dal sito del progetto MUMIN

 

 

A che punto siamo?

 

Un progetto dell’agenzia statunitense DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) per esempio, già nel 2016 portò alla realizzazione di una delle prime navi a guida autonoma del mondo, la Sea Hunter. Lunga 40 metri, questa nave è in grado di rimanere in acqua per 30 o 90 giorni senza equipaggio e senza mai attraccare.

 

 

 

Anche Space X ha lavorato a delle chiatte a guida autonoma le Autonomous spaceport drone ship (ASDS). Queste imbarcazioni sono in grado di navigare e posizionarsi autonomamente in mezzo all’oceano (con uno scarto di appena tre metri) ed aspettare l’atterraggio dei razzi di Space X Falcon 9 e Falcon Heavy.

https://en.wikipedia.org/wiki/Autonomous_spaceport_drone_ship

 

 

Per quanto riguarda i progetti futuri in campo dell’automazione, entro il 2020 La Vard (controllata di Fincantieri) si è impegnata a consegnare un’imbarcazione da 80 metri, autonoma ed elettrica, all’impresa norvegese Yara per trasportare i propri fertilizzanti dall’impianto di produzione al porto di Lavrik (Norvegia). La nave sostituirà circa 40.000 viaggi di Tir all’anno.
La nave portacontainer elettrica ‘Yara Birkeland’ sarà consegnata da Vard nei primi mesi del 2020.

 

https://www.qualenergia.it/articoli/trasporti-marittimi-siglato-laccordo-per-costruire-la-prima-nave-elettrica-a-guida-autonoma/

 

 

 

 

Infine, una articolata analisi di Rolls Royce, che lavora su imbarcazioni a guida autonoma dal 2010 prevedeuna prima forma di navigazione semi-autonoma, con personale di bordo ampiamente ridotto, già disponibile nel 2020. Per la self-driving boat, capace di percorrere tratte a lungo raggio, bisognerà invece aspettare il 2030. Per le rotte transoceaniche senza pilota ci sarà da attendere fino al 2035.

 

 

 

 

https://www.lastampa.it/motori/tecnologia/2019/07/20/news/dopo-le-auto-le-navi-rolls-royce-marine-promette-la-guida-autonoma-in-mare-nel-2020-1.37142817

 

“le tecnologie necessarie per rendere le navi a guida autonoma reali già esistono”.

Il riferimento, per esempio, è ai sensori integrati che consentono alle navi, ancora meglio di quanto accade con le auto, di analizzare l’ambiente circostante con estrema precisione, o alle connessioni satellitari che possono essere sfruttate per controllare le navi in tutto il mondo e da tutto il mondo. E se le auto a guida autonoma devono comunque ancora contare su una presenza umana, le navi a guida autonoma potrebbero invece farne completamente a meno, mescolando la modalità driverless a quella di controllo da remoto.

 

Per fare ciò, l’azienda britannica ha firmato una partnership con l’americana Intel e lanciato nel 2018 il sistema ‘Intelligent Awareness’, una tecnologia composta da una rete di telecamere, Lidar e radar che consentirà all’IA che gestisce la nave di poter riconoscere navi e ostacoli.

 

https://youtu.be/XwOcM2Dbe-o

 

Secondo un’inchiesta del Parlamento europeo svolta nel 2015, l’industria navale, entro il 2050 potrebbe essere responsabile di circa il 17% delle emissioni di CO2  globali, considerato che il 98% delle imbarcazioni, oggi, utilizza motori a diesel.

 

Un ulteriore passo che la ricerca sulle grandi navi da cargo sta cercando di compiere quindi è quello di renderle elettriche.

 

Un esempio su https://magazine.impactscool.com/citta-e-trasporti/le-navi-del-2050-a-guida-autonoma-ed-elettriche/

 

La Emma Maersk, una nave danese di grande stazza, è in grado di trasportare all’incirca 11 mila container alla volta, una quantità senza dubbio superiore rispetto alle capacità di carico di un treno merci o di un aereo cargo. Naturalmente questo colosso ha bisogno di una potenza incredibile di circa 100 mila cavalli  erogati da un motore (il Wartsila Sulzer RTA96-C) alto come un palazzo di quattro piani. Questo motore è sia uno dei più grandi mai costruiti sia uno dei più efficienti con un rendimento di oltre il 50% ed un consumo medio di 6000 litri/ora di carburante. Sta proprio nella potenza necessaria per alimentare questi colossi del mare la difficoltà nel passaggio all’elettrico: pur essendo una sfida difficile, però, l’elettrificazione è necessaria per contrastare la dispersione di CO2.

 

L’elettrificazione, difficile ma non impossibile. L’elettrificazione è quindi necessaria ed alcune novità iniziano ad esserci. Ad esempio il gruppo Grimaldi nel 2017 ha investito 1 miliardo di euro per l’acquisto 10 traghetti ro-ro ibridi. Le imbarcazioni, che saranno consegnate dal 2020, saranno dotate di enormi batterie in grado di ricaricarsi completamente durante la navigazionee che consentiranno perciò di sostare nei porti con motore acceso senza alcuna emissione.

 

Altro esempio importante è il traghetto Color Line, che opererà sulla tratta Sandefjord-Strömstad, tra Norvegia e Svezia. La Color Line Hybrid è in grado di trasportare 2000 passeggeri e 500 auto ed entrerà in servizio il 26 luglio montando un pacco batterie di circa 5 megawatt/h che conferiranno una manovrabilità in elettrico di circa 60 minuti, a una velocità massima di 12 nodi. La Color Line Hybrid, inoltre, monterà un motore termico Rolls Royce B33:45. Ipotizzando l’utilizzo di un motore da 6 cilindri e 4900 cavalli, la nave dovrebbe consumare all’incirca 741 l/h di carburante (175 g/kWh) in meno per ogni ora di utilizzo del motore elettrico: un risultato molto importante, soprattutto se si considera che il costo del carburante navale è destinato ad aumentare del 50% a partire dal 2020 a causa delle nuove norme IMO (Organizzazione Marittima Internazionale).

 

Sempre sul piano dell’elettrificazione il Telegraph riporta che il 2 Luglio è finalmente salpata l’imbarcazione norvegese per l’esplorazione artica Roald Amundsen. Questa nave, nata dalla collaborazione tra Rolls Royce e il servizio di traghetti norvegese Hurtigruten, è in grado di navigare per circa 15/30 minuti completamente in elettrico, tempo sufficiente a tagliare la produzione di Co2 di circa il 20%.

 

Le sfide per rivoluzionare il mondo navale sono quindi immense, e vanno dallo sviluppo di motori elettrici in grado di compiere viaggi di oltre 10.000 km, fino alla realizzazione di sistemi di navigazione in grado di affrontare diverse condizioni  meteo, oltre ad eventi imprevisti.

 

Il Podcast gratuito con tutte le puntate al link: http://www.radio24.ilsole24ore.com/podcast/mare-futuro.xml

 

ondina di fine articolo