Reale utilità dell’ibrido nel diporto

Il punto sulla sostenibilità ecologica del sistema di propulsione accoppiata termico-elettrico.

Va preso atto che i veicoli del trasporto, oggi e per il prossimo futuro, non potranno esimersi dall’impiego, diretto o derivato, degli idrocarburi per la loro propulsione. E sebbene sia dimostrato che il trasporto marittimo è dal punto di vista energetico il più efficiente tra i mezzi di trasporto, avendosi da esso un inquinamento dell’aria che oggi non supera nella produzione dei nocivi ossidi di zolfo (SOx) la quota del 3.2% del totale mondiale, cui si aggiunge circa il 2.7% della produzione mondiale di anidride carbonica quale concorrente alla produzione dell’effetto serra, l’attenzione su tali aspetti è comunque continua. La riduzione di CO2 si consegue in particolare riducendo i consumi del combustibile, ossia riducendo le potenze espresse (con la conseguente diminuzione della velocità media della navi) e rivolgendoci a motori aventi un più elevato rendimento nell’impiego del combustibile stesso. Allo scopo l’IMO (International Maritime Organisation) ha adottato un emendamento (di prossima entrata in vigore) all’Annesso VI della MARPOL, con l’introduzione di un “Certificato Internazionale  sull’Efficienza Energetica” che intende sostituire l’attuale “Certificato internazionale per la prevenzione dell’inquinamento”, e di un “Indice di Progetto di Efficienza Energetica” (EEDI)  di cui dovranno essere dotate tutte le navi aventi stazza superiore a 400 GT, con esclusione di quelle che non siano dotate di un sistema di propulsione ibrido, diesel-elettrico o a turbina: l’indice è definito come rapporto tra le emissioni di CO2 ed il prodotto dei valori della velocità e della portata lorda, anche con la previsione di una tassazione per le unità che superassero un determinato limite dell’indice stesso. Sulla produzione degli SOX si interviene con norme ulteriormente limitative del contenuto di zolfo nei gasoli, per il quale l’Annesso VI della MARPOL prevede pure una progressiva diminuzione, ottenibile con procedimenti costosi che, naturalmente, incideranno sul costo del trasporto marittimo.

È necessario pertanto, al di fuori degli altri accorgimenti utili a ridurre il gas serra, rivolgerci anche a strategie di risparmio energetico che fruiscano di attrezzature a più elevato rendimento per un avvio a soluzione dei problemi di inquinamento e di mobilità sostenibile, senza dimenticare però che questa deve essere fondata sul binomio “riduzione dell’inquinamento-riduzione dell’impegno energetico”. Molte speranze in tale direzione sembrano oggi essere fondate sull’impiego della cosiddetta “propulsione ibrida”, concetto sul quale pare opportuno portare un poco di chiarezza, in quanto l’oggetto spazia tra soluzioni molto diversificate e delle quali spesso non sembra esservi sufficiente conoscenza negli ambienti che vedono di esse solo l’aspetto superficiale della loro presunta ecologicità.

Nelle unità di maggiore dimensione, il motore primo (cioè quello che fornisce l’energia al complesso), che è  costituito da un motore endotermico a ciclo diesel oppure da una turbina (a combustibile liquido od a gas), non è collegato al propulsore (generalmente ad elica) ma alimenta un motore elettrico per la propulsione ed almeno in parte i servizi elettrici di bordo: ciò consente di impiegare motori diesel con campo di utilizzo molto stretto attorno al regime di massima efficienza, ottenendosi un rendimento più elevato con un motore primo che non lavora mai con carico molto ridotto e quindi con fattore di potenza limitato. Con ciò si persegue prevalentemente la riduzione dell’impegno energetico e con esso del costo del trasporto, senza trascurare che questo torna utile anche per la riduzione dell’inquinamento.

Diverso si presenta il problema per le unità minori nelle quali, come del resto avviene per gli autoveicoli terrestri, il motore endotermico (a ciclo diesel o a ciclo otto, non essendo presente la turbina quale motore primo) ed il motore elettrico possono fornire anche contemporaneamente energia al propulsore, operando però su linee diverse ed il secondo soltanto attraverso batterie chimiche. Queste vengono alimentate dal motore primo ma possono ricevere la ricarica anche dall’esterno, e possono essere previste anche solo per fruire di questa. Questi complessi si distinguono per la percentuale di ibridizzazione, cioè per il rapporto esistente tra la quantità di energia che può essere erogata dai due generatori, tra i quali in genere il motore a combustione interna costituisce la parte dominante, mentre il motore elettrico ha la funzione di intervenire nei momenti in cui si voglia rispondere con caratteristiche non polluenti, soprattutto per eliminazione del funzionamento del motore endotermico alle marce basse che sono le più inquinanti. Questa possibilità di alternativa alimentazione consente, nelle unità da diporto, di fruire dell’impianto tradizionale a motore endotermico nella normale navigazione, salvo passare alla propulsione elettrica nelle zone che si vogliono proteggere.

Si può perciò affermare che il ricorso ai veicoli “ibridi “nelle unità minori non risponde al criterio del risparmio energetico, essendovi la necessità di trasferire il moto propulsivo dal motore primo tramite batterie e meccanismi elettrici che fanno perdere per rendimento cospicue percentuali dell’energia prodotta e presuppongono anche l’avvenuto impiego di quote di energia per realizzare gli elementi  aggiuntivi necessari. Consegue che pure la produzione di sostanze inquinanti (in particolare CO2) anziché ridursi aumenta col motore ibrido rispetto al semplice motore endotermico; esiste poi il problema dello smaltimento delle batterie consunte.

L’entusiasmo dei sostenitori della ecologicità della propulsione ibrida nelle imbarcazioni da diporto (ma anche nelle automobili) sembra quindi perlomeno esagerato. Nella realtà con ciò si prende solo nota del sostanziale fallimento, al presente livello tecnologico e delle conoscenze, del veicolo a propulsione elettrica; oggi si riesce solo a delocalizzare la produzione di CO2 trasferendola dalle zone che si vogliono proteggere a quelle ove si ritiene che meno fastidiosa sia la sua presenza, senza curarsi del fatto che ciò avvenga con saldo energetico meno favorevole: si fa pulizia da una parte aumentando l’inquinamento altrove.

Non si può pertanto tacere la prospettiva che si debba piuttosto contare sul miglioramento dell’efficienza del motore, secondo l’opinione espressa in ambienti qualificati che  si possa prevedere un primo lasso di tempo tra gli anni 2010 e 2030 nel quale si giocherà su di una maggior efficienza ottenibile dall’impiego del motore a combustione, per avere una fase  successiva, che potrà avere inizio già negli anni ’20, in cui i problemi saranno più efficacemente risolti rivolgendosi ad una tecnologia che preveda il prevalente impiego dell’elettricità e dell’idrogeno e/o di vettori di energia di nuova concezione, ad esempio di energia cinetica.