Lloyds Register parla dell'integrazione dell'idrogeno nel mondo marino
Negli ultimi anni, il mercato ha assistito a convincenti argomentazioni a favore di una serie di potenziali fonti nella corsa alla decarbonizzazione dei viaggi marittimi, tra cui biodiesel, HVO, ammoniaca e metanolo verde.
Con un numero crescente di voci nel settore marittimo che ne sostengono i benefici, uno dei principali promotori nella corsa alla navigazione a zero emissioni di carbonio è l'idrogeno. Già adottato in diversi settori, tra cui l'agricoltura, le corse automobilistiche e l'industria spaziale, l'idrogeno è uno dei combustibili più puliti ed ecologici in circolazione (a seconda del processo di produzione).
Engel-Jan de Boer (DB), direttore globale del segmento yacht per Lloyd's Register (LR), ritiene che il settore della nautica da diporto sia a un "punto di svolta" per quanto riguarda l'integrazione di carburanti alternativi e ha sottolineato la necessità di linee guida complete per garantire un'adozione sicura ed efficace.
Quali ostacoli devono essere superati affinché l'idrogeno possa essere considerato un carburante valido per i superyacht?
DB: "Uno dei principali punti critici normativi riguarda gli standard di sicurezza per lo stoccaggio e la movimentazione dell'idrogeno a bordo, cruciali a causa della sua elevata infiammabilità e del rischio di esplosione. I sistemi di stoccaggio dell'idrogeno richiedono specifiche normative in materia di contenimento e isolamento. È necessario valutare la compatibilità dei materiali per contrastare l'infragilimento da idrogeno, che può indebolire alcuni metalli e leghe utilizzati nei serbatoi di stoccaggio e nelle condotte.
Anche le infrastrutture e le normative sul rifornimento rappresentano una sfida significativa. Gli standard per il rifornimento sicuro di idrogeno nei porti, inclusi i processi di rifornimento, i protocolli di emergenza e i sistemi di monitoraggio, sono ancora in fase di evoluzione. LR ha assistito diversi porti nello sviluppo di protocolli per il rifornimento di idrogeno che potrebbero essere adattati dai porti turistici, sebbene si tratti ancora di un processo iniziale.
“Inoltre, le norme di sicurezza operativa devono garantire che gli equipaggi che maneggiano l'idrogeno siano ben addestrati e certificati.
"Le normative devono affrontare l'integrazione delle celle a combustibile a idrogeno con i sistemi diesel convenzionali, compresi i quadri di conformità transitori. Sono inoltre necessari standard per l'interfacciamento delle celle a combustibile a idrogeno con i sistemi di gestione dell'energia degli yacht esistenti."
Qual è stato il feedback dei proprietari e degli operatori di superyacht?
DB: "Sappiamo che l'idrogeno in forma liquida occupa troppo spazio e comporta maggiori rischi. Inoltre, la disponibilità di idrogeno nei porti turistici con adeguati protocolli di rifornimento è limitata.
Pertanto, l'industria non è ancora convinta dell'utilizzo dell'idrogeno per la propulsione degli yacht. Tuttavia, intravede un potenziale nella fornitura di energia per il carico alberghiero in combinazione con il metanolo. I piccoli yacht con autonomia limitata potrebbero vedere un impiego dell'idrogeno compresso in questo segmento.
Come si possono mitigare i rischi associati all'idrogeno sulle imbarcazioni?
DB: "Utilizzare materiali avanzati, come serbatoi in composito o acciaio inossidabile, per resistere all'infragilimento da idrogeno. Sono essenziali anche l'isolamento multistrato e le camicie sottovuoto per lo stoccaggio criogenico dell'idrogeno, nonché guarnizioni e raccordi robusti e a tenuta stagna.
“È fondamentale utilizzare rilevatori di idrogeno altamente sensibili per individuare tempestivamente le perdite, rilevatori di fiamma in grado di riconoscere la fiamma invisibile dell'idrogeno e un'adeguata ventilazione nei vani di stoccaggio e nei vani motore per evitare l'accumulo di idrogeno in spazi chiusi.
Le valvole di sicurezza possono essere installate nei serbatoi per gestire l'accumulo di pressione in modo sicuro e sono necessari sistemi avanzati di gestione del boil-off per lo stoccaggio dell'idrogeno liquido. I membri dell'equipaggio devono essere formati sulla gestione dell'idrogeno, sulla risposta alle emergenze e sulla manutenzione del sistema. È inoltre importante seguire rigorose procedure di rifornimento, come la messa a terra per prevenire le scariche elettrostatiche, e utilizzare sistemi di rifornimento automatizzati e monitorati per ridurre l'errore umano.
In che modo Lloyd's Register valuta la scalabilità della produzione di idrogeno nel settore marittimo?
DB: "La carenza globale di impianti di rifornimento di idrogeno limita la flessibilità operativa dei superyacht. Un'adozione tempestiva dipenderà dalla creazione di infrastrutture di rifornimento nei principali hub della nautica da diporto di lusso.
La bassa densità energetica dell'idrogeno fa sì che i serbatoi di stoccaggio occupino più spazio del diesel, ponendo sfide per la progettazione di superyacht di lusso, dove lo spazio è un bene prezioso. Pertanto, l'impatto su volume, sicurezza e disponibilità è ancora un problema che impedisce al settore di accelerare l'adozione dell'idrogeno.
Quali innovazioni nell'immagazzinamento dell'idrogeno si rivelano più promettenti nei prossimi cinque anni?
DB: "Lo stoccaggio dell'idrogeno allo stato solido, che prevede lo stoccaggio dell'idrogeno in materiali solidi come idruri metallici o materiali porosi come le strutture metallo-organiche (MOF), è una delle innovazioni più promettenti per le applicazioni marittime nei prossimi cinque anni. Questo metodo offre diversi progressi, tra cui lo sviluppo di materiali ibridi leggeri e ad alta capacità e migliori velocità di assorbimento/desorbimento per un rilascio efficiente dell'idrogeno.
“I vantaggi dell'immagazzinamento dell'idrogeno allo stato solido sono significativi: è più sicuro e compatto rispetto all'immagazzinamento dell'idrogeno gassoso o liquido e non richiede sistemi ad alta pressione o criogenici.
“Un altro sviluppo da seguire attentamente è l'introduzione di motori a combustione interna (a doppio) combustibile a idrogeno, che potrebbero migliorare ulteriormente la fattibilità dell'idrogeno come combustibile alternativo per l'industria marittima.”
Cosa sta facendo Lloyd's Register per favorire l'adozione dell'idrogeno?
DB: "Fungendo da ponte tra gli stati di bandiera, l'IMO e l'industria marittima, LR svolge un ruolo fondamentale nel definire il panorama normativo per l'idrogeno come combustibile nelle applicazioni marittime.
LR è coinvolta in diversi progetti innovativi con le parti interessate per testare e dimostrare sistemi a idrogeno, identificare i rischi e proporre quadri normativi agli Stati di bandiera e all'IMO. Incoraggiamo inoltre gli Stati di bandiera ad adottare politiche proattive a sostegno dell'adozione dell'idrogeno, inclusi incentivi per l'idrogeno verde.
“Fuel for Thought di LR è una serie completa di resoconti e webinar sulle fonti di carburante alternative per le navi, tra cui l'idrogeno.”
Esistono regole di classe per le imbarcazioni alimentate a idrogeno?
DB: "Nel giugno 2023, LR ha emanato le prime norme marittime al mondo per l'idrogeno come combustibile, anche per i superyacht. Sono disponibili nella soluzione digitale di conformità Regs4ships, fornita da OneOcean, parte del Gruppo LR.
"I regolamenti forniscono linee guida sia generali che specifiche per le navi che utilizzano idrogeno come combustibile. Lo scopo di questi regolamenti è colmare la lacuna del Codice Internazionale di Sicurezza per le Navi che Utilizzano Gas o Altri Combustibili a Basso Punto di Infiammabilità (Codice IFG) dell'IMO, che non fornisce ancora linee guida per l'uso sicuro dell'idrogeno.
Le norme di LR sull'idrogeno si basano sugli standard esistenti per i carburanti a basso punto di infiammabilità, ma sono specificamente adattate alle proprietà dell'idrogeno. Queste includono linee guida per le stazioni di rifornimento di idrogeno, analisi di esplosione basate sul rischio e requisiti per i sistemi a idrogeno sia gassoso che liquido, offrendo un quadro completo per le imbarcazioni alimentate a idrogeno.
Accolgo con favore Lloyds Register per la loro onesta valutazione della questione dell'idrogeno e, sebbene sia lodevole che così tanti sforzi vengano dedicati alla produzione di carburanti "più ecologici", non stiamo forse perdendo il punto? L'onnipresente motore a combustione interna è fondamentalmente una tecnologia aggiornata del XIX secolo, non è forse ora che tutti andiamo avanti? Tale è il ritmo dell'evoluzione tecnologica che molto presto alcuni degli innumerevoli ricercatori visionari a livello globale perfezioneranno sistemi di alimentazione alternativi. I costi esorbitanti e gli evidenti rischi dell'idrogeno saranno allora eliminati, diventando una nota a piè di pagina nella storia della follia umana.