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Partiamo da una domanda di fondo e rispondiamoci senza ipocrisie: la nautica, anche la nautica a vela, è una pratica ecologica? Se ci accontentiamo di rimanere nella “La La land” delle illusioni e dei buoni propositi la risposta istintiva è <<certamente si, navigo senza consumare un goccio di carburante, certo che sono ecologico…>>.

Beh, la realtà è un po’ diversa, innanzitutto perché a meno di volere emulare il mitico Comandante Straulino, che portò l’Amerigo Vespucci fuori dal porto di Taranto utilizzando solo le vele, un po’ di carburante prima o dopo lo dobbiamo consumare e poi, soprattutto, dobbiamo riconoscere le che nostre moderne barche a vela sono un concentrato di tecnologia e materiali che, francamente, poco ha a che fare con l’ecologia.

Se approfondissimo – e magari lo faremo prossimamente – il ciclo di progettazione, costruzione, gestione e smaltimento di un moderno 40’ a vela, ci accorgeremmo che la patente di amici dell’ambiente non è una delle cose più meritate che si possano associare al nostro mondo.

Non è tutto nero però, e se ci guardiamo intorno ci sono idee e progetti che promettono un salto di qualità in direzione green che, nel giro di pochi anni, potrebbe restituire un po’ di verginità al mondo della vela dopo decenni di high tech – high waste.

Oggi parliamo di propulsione e della meta, oggi ambiziosa ma non irraggiungibile di gestire la barca, incluso il suo motore, con un apporto considerevole di fonti rinnovabili.

Immaginiamo di essere in grado di navigare ovunque senza mai dovere cercare una bombola di gas da cucina o un pieno di gasolio. Oggi, questo è abbastanza normale, perché la cucina e tutti gli altri accessori possono essere elettrici ed il motore, opportunamente dimensionato per assicurare propulsione e produzione di energia, rende questa condizione del tutto raggiungibile. Un moderno banco batterie agli ioni di litio può essere poi rapidamente ricaricato da una combinazione di pannelli solari, generatori eolici e un’elica a rotazione libera sotto lo scafo.

Riassumendo, abbiamo da diversi anni barche in grado di generare la propria elettricità da fonti rinnovabili, ma l’obiettivo finale di sostituire in modo affidabile il motore diesel con un motore elettrico equivalente si è finora rivelato piuttosto difficoltoso. Ed è questa la vera sfida.

Sebbene una barca richieda pochissima potenza per muoversi in condizioni di calma, avrà comunque bisogno di circa 3 CV per tonnellata quando si cimenta in mare appena agitato. Molti diportisti preferiscono però avere una buona riserva, quindi un moderno yacht da 40’ di solito imbarcherà tra 55 CV e 80 CV (72-104 kW).

L’alimentazione di un motore elettrico relativamente corposo per un certo periodo di tempo richiede un ampio banco di batterie e carichi elevati possono scaricarle rapidamente. Fino ad oggi, il problema con la propulsione elettrica dedicata è stato abbastanza difficile da risolvere, quindi un compromesso pratico è stato raggiunto con un’installazione ibrida.

Un motore a combustione di dimensioni medio-piccole assume il compito di propulsione in periodi di forte domanda o quando le batterie sono scariche. Il motore a combustione gira, e così anche il motore elettrico come generatore. Una volta ricaricate le batterie, i componenti elettrici sono di nuovo disponibili per il funzionamento silenzioso.

La propulsione elettrica però è stata di solito un componente aggiuntivo per una barca, e non l’unica fonte. Tutto ciò, però, sta cambiando e una barca senza combustibili fossili è oggi ipotizzabile grazie a enormi passi avanti nel mercato dei veicoli elettrici.

I nuovi motori brushless e rim-driven offrono una coppia maggiore per meno energia, mentre le nuove batterie al litio possono immagazzinare una capacità maggiore e, soprattutto, fare un ciclo profondo ripetutamente senza danni. Sfruttare al massimo tutte queste risorse è possibile grazie alla nuova generazione di controller digitali, che gestiscono il flusso e riflusso di energia con intelligenza predittiva.

Questo significa che ogni “refolo” di energia viene accuratamente conservato con un minimo spreco e quindi usato dal motore in modo intelligente. A dimostrazione di questo, da segnalare l’esperimento di un gruppo di studenti francesi che ha circumnavigato il globo a bordo di una barca dotata di un sistema di propulsione completamente elettrico e progettato per ricaricare principalmente dal movimento idro-dinamico. 

Nel frattempo, aziende come Oceanvolt (www.oceanvolt.com) ed Electric Yacht (www.electricyacht.com) sono state fondate e sviluppate per fornire soluzioni completamente elettriche per imbarcazioni fino a 60’ di lunghezza. Dozzine di yacht sono già stati elettrificati e, con ogni conversione riuscita, il know-how avanza.

Tutto risolto quindi? Non del tutto, per i proprietari di queste barche convertite non si tratta certo di una questione di risparmio economico. Come ha rivelato il progetto Hymar, finanziato dall’UE, il risparmio non è la molla che spinge alla installazione di un sistema ibrido: i kit in commercio infatti restano ancora particolarmente costosi.

Piuttosto si può parlare di un apporto alla ricerca tecnica che sfocia poi nella gioia di una crociera silenziosa e con emissioni zero, manutenzione minima e una grande riserva di energia elettrica per le utenze domestiche. Un altro vantaggio è la cessione pressoché immediata di energia motrice, che può portare una barca da ferma a velocità di manovra in pochi secondi, utile in situazioni di traffico e rischio collisione. Un altro aspetto interessante è anche quello di far girare l’elica a pochi giri/min.

Dando uno sguardo al mercato, il produttore olandese Mastervolt (www.mastervolt.com) è stato il pioniere della batteria agli ioni di litio di dimensioni standard, disponibile a 12V o 24V e ora alla sua seconda generazione, la gamma Ultra. Il produttore garantisce queste batterie per un ciclo di vita di almeno 2.000 cariche/scariche profonde con un consumo fino all’80%, ma con un terzo del peso di un equivalente prodotto al piombo acido. L’elettronica complessa su ogni cella garantisce un perfetto bilanciamento e nessun rischio di sovraccarico.

Altri studi si stanno concentrando sulla batteria al litio-aria, che utilizza l’ossigeno come uno dei reagenti. Il risultato è una batteria che alla fine potrebbe essere prodotta per un quinto del prezzo e con una drastica riduzione di peso, garantendo al contempo una autonomia incredibilmente maggiore.

Ancora ricerche si stanno concentrando sulla fisica di altri materiali, come il magnesio, l’oro, lo ione sodio ed il grafene.

La società spagnola Graphenano (www.graphenano.com) ha sviluppato una batteria ai polimeri di grafene che viene presentata come pesante un terzo della corrispondente agli ioni di litio e quattro volte la capacità di energia. Ulteriormente interessante il fatto che queste batterie si ricaricano più velocemente degli ioni di litio e mantengono oltre l’80% della loro capacità dopo migliaia di cicli.

Su tutto questo si innestano poi i progressi nei motori elettrici: le ricerche continuano ed uno dei più recenti studi di Siemens ha portato a mettere a punto un motore che è stato progettato per l’industria aeronautica: con un peso di soli 50 kg eroga 260kW continui (348 CV), quindi una potenza circa cinque volte superiore rispetto ai sistemi equivalenti. Il fatto davvero interessante è che funziona a soli 2.500 giri/min, e può quindi essere collegato direttamente all’elica senza trasmissione.

A conclusione di questa prima parte di carrellata sulle nuove tecnologie in fatto di propulsione marina, occorre ribadire che, al momento, pare che tutto questo non si stia muovendo nella direzione del minore costo.

Del resto sappiamo che la nautica ed in particolare la vela resta il modo più costoso di andare gratis da qualche parte e probabilmente a breve non vedremo grandi inversioni di tendenza.

Resta da considerare il bilancio globale di queste operazioni che, alla lunga, potranno permettere di muovere passi importanti in direzione green. Un lungo viaggio inizia sempre con piccoli primi passi e gli attuali probabilmente saranno quelli che permetteranno di ristabilire un minimo di equilibrio e ci consentiranno di fare, almeno in parte, pace con il pianeta.

Renzo Crovo

Renzo Crovo
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