Uno studio dell'UCL si chiede: le barche elettriche sono davvero meno rumorose?
Lo studio ha confrontato i sistemi di propulsione elettrica e a combustione
Un nuovo studio, sottoposto a revisione paritaria, è stato condotto dall'University College London (UCL) per esaminare il rumore irradiato sott'acqua a diverse velocità operative, confrontando imbarcazioni elettriche e convenzionali.
Lo studio, intitolato "Uno studio comparativo del rumore irradiato sott'acqua da imbarcazioni elettriche e convenzionali", è stato pubblicato sul Journal of the Acoustical Society of America (JASA). È stato condotto dal Dipartimento di Ingegneria Meccanica dell'UCL in collaborazione con RAD, un'azienda britannica specializzata in propulsione marina elettrica.
Gli autori si sono proposti di quantificare il rumore prodotto dalle imbarcazioni elettriche e di verificare scientificamente l'ipotesi comunemente accettata secondo cui sarebbero più silenziose delle loro controparti a combustione.
Sebbene i loro motori siano generalmente più silenziosi per l'orecchio umano, ad esempio, le imbarcazioni elettriche possono produrre un rumore subacqueo significativo ad alte frequenze, rendendole sempre più udibili per le specie con un buon udito ad alta frequenza, tra cui le focene.
Il progetto è iniziato con una prova preliminare sul fiume Hamble nell'Hampshire, nel Regno Unito, dove il team dell'UCL, guidato dal Dr. Tom Smith, ha confrontato un motore fuoribordo elettrico RAD 40 con un motore fuoribordo a combustione interna di potenza equivalente. RAD ha fornito due imbarcazioni simili per il test.
In seguito alle misurazioni iniziali che indicavano una riduzione del rumore del sistema elettrico in diverse gamme di frequenza, è stata condotta una seconda prova in un ambiente lacustre controllato vicino a Shrewsbury. Sono state testate due imbarcazioni identiche per diversi giorni, una equipaggiata con un RAD 40 e l'altra con un motore a combustione della stessa potenza.
La raccolta dati ha incluso misurazioni acustiche tramite due idrofoni, video subacquei ad alta velocità e rilevazioni del rumore aereo. I test sono stati condotti sulle imbarcazioni a velocità comprese tra quattro e venti nodi.
"Le piccole imbarcazioni vengono spesso trascurate quando si parla di rumore subacqueo, ma possono essere davvero rumorose. Inoltre, operano in molti ambienti sensibili, quindi ridurre questo rumore è fondamentale", afferma il dottor Smith.
“I risultati ottenuti con il sistema di azionamento RAD sono stati notevoli, soprattutto a bassa velocità. È stato inoltre positivo constatare che il rumore elettrico ad alta frequenza era molto inferiore rispetto ad altri sistemi, a dimostrazione che si tratta di un problema risolvibile. Nel complesso, è un risultato davvero positivo che, ci auguriamo, incoraggerà una maggiore adozione di questa tecnologia, in particolare da parte degli operatori che lavorano in acque ambientalmente sensibili.”
Lo studio riporta una riduzione di 43 dB a 4 nodi confrontando l'imbarcazione elettrica con quella a motore a combustione. Livelli di rumore a banda larga inferiori sono stati registrati anche per il sistema elettrico nell'intero intervallo di velocità testato.
I risultati attribuiscono le differenze nell'emissione sonora all'assenza di processi di combustione e delle relative emissioni di gas di scarico nei sistemi di propulsione elettrica.
Gli autori hanno scoperto che il rumore tonale ad alta frequenza proveniente dal controllo del motore era misurabile sull'imbarcazione elettrica alimentata da RAD, ma era inferiore rispetto a quanto riscontrato in altri studi pubblicati.
La ricerca evidenzia che la propulsione elettrica offre quindi vantaggi per le specie sensibili al rumore a bassa frequenza. Per le specie con una maggiore capacità uditiva alle alte frequenze, come i cetacei odontoceti e i pinnipedi, la gestione del rumore di cavitazione alle velocità più elevate rimane una considerazione importante per entrambi i tipi di propulsione.
Gli autori hanno concluso che il rumore ad alta frequenza può essere ridotto significativamente sulle imbarcazioni elettriche attraverso un'attenta progettazione del motore e dell'elettronica di potenza.
Ulteriori osservazioni sono state condotte in Namibia sul fiume Chobe, dove Pangolin Photo Safaris utilizza imbarcazioni dotate di sistemi di propulsione RAD. L'UCL ha effettuato misurazioni comparative tra queste imbarcazioni e quelle di altri operatori per valutare il rumore subacqueo in condizioni operative.
Peter Byford, responsabile tecnologico di RAD, afferma: "Abbiamo sempre creduto che il modo in cui un motore elettrico viene progettato sia di fondamentale importanza, non solo per le prestazioni, ma anche per i suoi reali benefici ambientali. Questa ricerca conferma tale convinzione con rigore scientifico. Siamo estremamente orgogliosi di supportare l'UCL in questo studio e di ciò che esso rappresenta per il futuro di operazioni marittime più silenziose e sostenibili in tutto il mondo."
I risultati forniscono dati rilevanti per le operazioni marittime e la progettazione delle attrezzature, in particolare nelle aree in cui il rumore subacqueo rappresenta un fattore da considerare.
In una dichiarazione, RAD afferma: "Lo studio fornisce spunti preziosi per i responsabili politici, gli ambientalisti e l'industria marittima, rafforzando l'importanza di tecnologie più silenziose per la salvaguardia degli ecosistemi acquatici".
Il documento di ricerca completo è disponibile online.
