Al passo con Ellen, il traghetto elettrico più grande del mondo

Nell'agosto 2019, Leclanché (fornitore di sistemi di batterie) ha annunciato che il traghetto elettrico più grande del mondo ha completato il suo primo viaggio commerciale.

ellen collegava i porti di Søby e Fynshav (Danimarca).

Sei mesi dopo, Halfdan Abrahamsen, un addetto alle informazioni di Ærø EnergyLab, racconta al BBC: "La spedizione dei traghetti in generale è una faccenda molto sporca." Le navi di solito utilizzano diesel marino o olio combustibile pesante, "che è quasi l'ultima parte della catena alimentare quando si tratta di prodotti provenienti dalle raffinerie". Ma dice, l'unico olio a bordo ellen è per il cambio e in cucina per fare le patatine fritte.

Alimentato interamente da batterie, ellen è una specie di Tesla tra i traghetti. Completamente carica, la nave di 60 metri può percorrere 22 miglia nautiche con un massimo di 200 passeggeri e 30 auto a bordo. È un viaggio di andata e ritorno di circa 40 km (25 miglia) e sette volte più lontano di altri traghetti elettrici.

Le 840 batterie agli ioni di litio fornite dall'azienda svizzera Leclanché sono impilate dal pavimento al soffitto in due vani batterie.

Con un totale di 4.3 MWh, questa è la più grande capacità della batteria in mare ed è equivalente alla quantità media di elettricità che una famiglia del Regno Unito consuma ogni anno.

Dopo un viaggio di 70 minuti, ellen arriva al porto di Søby e ormeggia a fianco della stazione di ricarica. Un braccio meccanico si collega e ricarica le batterie in meno di 25 minuti con energia pulita fornita dalle turbine eoliche locali.

ellen non è ancora completamente operativo e non è andato tutto bene. Costruire una barca con così tante batterie è complesso e da quando è stato varato alcune celle della batteria sono state sostituite, dice il BBC.

Peso della batteria

"Sono [batterie] sempre più leggere e più dense di energia, ma sono ancora pesanti", spiega Trine Heinemann, la coordinatrice del progetto E-Ferry.

“Più energia hai bisogno, più batterie hai bisogno, più peso aggiungi. Devi quindi iniziare a pensare a come togliamo altro peso dalla nave? Come si costruisce la nave più efficiente dal punto di vista energetico?"

Sono stati utilizzati un design a resistenza inferiore e materiali più leggeri, contribuendo ai bassi costi di gestione di Ellen.

"Stiamo pagando forse il 25% di quello che pagheresti per la gestione di una nave diesel simile", afferma Trine, "quindi questo è il risparmio significativo".

Si prevede che il traghetto a emissioni zero ridurrà le emissioni di CO2 di 2,000 tonnellate all'anno. Fa parte di un progetto sostenuto dall'UE per sviluppare traghetti verdi per rotte più lunghe.

Il traghetto è costato 21.3 milioni di euro (23.6 milioni di dollari USA; 18.3 milioni di sterline), con un finanziamento del programma Horizon 2020 dell'UE di 15 milioni di euro.

Sala batterie (credito: Adrienne Murray)

"È forse il 40% più costoso di una nave diesel convenzionale", dice Trine al BBC.

“Allora hai ancora il trasformatore e l'infrastruttura elettrica. Quindi, in termini di creazione di una nave elettrica, stiamo osservando un costo significativamente più alto”.

Quindi, anche se l'alimentazione a batteria è sicuramente più ecologica, è commercialmente fattibile? La squadra crede di sì.

“Alcuni dicono che entro 14 mesi vai in pareggio e poi risparmi da quel momento in poi. Siamo un po' più conservatori e diciamo forse quattro o cinque anni", dice.

Batterie convenienti

Le batterie stanno diventando più competitive in termini di costi, afferma il dott. Tristan Smith, esperto di trasporti ed energia dell'University College di Londra, grazie soprattutto a una tecnologia migliore e a norme più severe sulle emissioni.

"Se si dispone di una forte regolamentazione della qualità dell'aria, non si è in grado di bruciare i combustibili marini di qualità peggiore", afferma, "il che rende la batteria più competitiva, perché ora è in competizione con i combustibili fossili più costosi".

Il settore marittimo è responsabile di circa il 3% delle emissioni globali di CO2 e di gas serra. Nell'aprile 2018, l'Organizzazione marittima internazionale ha fissato nuovi obiettivi per ridurre queste emissioni di "almeno il 50% entro il 2050 rispetto ai livelli del 2008".

Ciò sta spingendo gli operatori del settore a esplorare nuove misure di riduzione delle emissioni, compresi combustibili alternativi come GNL, biocarburanti, anche idrogeno e ammoniaca, che secondo il dottor Smith sono più promettenti.

Vestibilità retrò

Da quando il primo traghetto completamente elettrico è stato lanciato in Norvegia quattro anni fa utilizzando la tecnologia Siemens, i paesi nordici hanno guidato uno spostamento verso l'energia ibrida ed elettrica.

L'operatore Norled ora prevede di costruire il primo traghetto elettrico a idrogeno al mondo.

"La tecnologia è pronta", afferma Kimmo Rauma di Danfoss Editron. "La domanda è che l'industria marittima non è la più rapida a cambiare".

La sua azienda ha fornito tecnologia elettrica per motovedette, rompighiaccio e imbarcazioni di servizio per la piscicoltura.

Ha anche sviluppato il primo traghetto elettronico dell'Asia a Taiwan. Dice che il retrofit delle vecchie navi diesel con motori elettrici, in particolare nelle aree portuali cittadine, è una "grande opportunità" per ridurre l'inquinamento.

Ricarica in porto (credito: Adrienne Murray)

Tuttavia, gli esperti affermano che aumentare la potenza della batteria per le navi di grandi dimensioni presenta limitazioni significative.

"Il denominatore comune per un utilizzo efficace della batteria è che le navi operano vicino alla costa", afferma Maria Skipper Schwenn, direttore dell'ente industriale, Danish Shipping.

“La portata operativa è limitata semplicemente dalla capacità della batteria stessa. Semplicemente non è possibile oggi quando navighi per più di 10 o 20 giorni in mare. Oltre a ciò è necessaria un'enorme capacità di ricarica nel porto”.

“Con la tecnologia che abbiamo in questo momento… non sembra una soluzione praticabile per la navigazione d'altura. Ma per traghetti, navi da rifornimento e rimorchiatori è un'ottima soluzione”.

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E-ferry fa parte del progetto danese Natura, che mira a fornire un trasporto ecologico per i residenti locali. Questo progetto è stato avviato nel 2015 ed è stato finanziato dall'Unione Europea attraverso il programma Horizon 2020 e Innovation.