Cresce la richiesta da parte degli armatori di barche a vela di propulsori elettrici che hanno evidenti vantaggi per l’ambiente, sono silenziosi e necessitano di poca manutenzione. Quali sono attualmente le soluzioni di propulsione a impatto zero che offre il mercato?
È solo una questione di tempo. Nel futuro tutte le barche a vela avranno un motore elettrico. Oggi il tema della propulsione a impatto zero presenta il picco massimo dell’attenzione da parte di cantieri e studi di progettazione ed è sostenuto da una politica internazionale che comincia a trattare seriamente la materia. Basti pensare che l’UE sta rivedendo la Direttiva 2013/53 sulle barche da diporto e tra le tematiche oggetto di verifica del Comitato c’è allo studio la possibilità di un’ulteriore riduzione dei livelli di emissione dei gas di scarico e l’introduzione di limiti alle emissioni evaporative.
La comunità di diportisti naturalmente non si limita a osservare questa rivoluzione e sono sempre di più gli armatori che al momento dell’acquisto della barca propendono per una soluzione sostenibile. Lasciare in banchina i vecchi propulsori ha evidenti vantaggi per l’ambiente, ma anche per il comfort a bordo vista la silenziosità dei nuovi motori elettrici in navigazione, per non parlare della loro manutenzione ridotta. La propulsione ibrida offre anche il vantaggio di poter raggiungere in barca boe e gavitelli all’interno delle numerose aree marine protette, come per esempio l’Arcipelago della Maddalena, l’Asinara, Montecristo, e così via.
Ebbene, quali sono attualmente le soluzioni di propulsione a impatto zero che offre il mercato?
Il motore ibrido, primo propulsore “green”
La prima alternativa è la propulsione ibrida, ossia un motore tradizionale accoppiato a uno elettrico. Collaudata nel mondo dell’automobile alla fine degli Anni 90, la tecnologia ibrida per le barche a vela ha fatto la sua prima comparsa nel 2009 a bordo del superyacht Ethereal (58 metri) di Royal Huisman. Roba di lusso naturalmente e alla portata di pochissimi armatori. Il salto di qualità verso una nautica più popolare della propulsione elettrica lo ha fatto il Vismara V50 Hybrid Energheia (16,30 m). Varata nel 2011, la barca sfruttava una motorizzazione ibrida, vale a dire che lo skipper di Energheia poteva scegliere di navigare a 9 nodi sfruttando il 70 cv diesel, oppure viaggiare per circa 7 ore a 5 nodi con il propulsore elettrico da 5 kilowatt.
Sofisticate batterie al litio e un sistema di rigenerazione dell’energia, che sfruttava il trascinamento del motore elettrico durante la navigazione a motore e quello dell’elica durante la navigazione a vela, completavano il tutto.
Il diesel-elettrico, importato da navi e traghetti
La seconda generazione di soluzioni ibride per le barche a vela sono i diesel-elettrici che prevedono un motore elettrico ricaricato da un generatore diesel. In questo caso la tecnologia proviene delle navi commerciali dove viene utilizzata da decenni perché più efficiente se si desiderano velocità ridotte e costanti. In pratica su navi e traghetti non sono i motori diesel a far girare le eliche: il lavoro spetta a una serie di generatori a giri variabili dotati di motori più piccoli che servono a produrre elettricità. L’energia elettrica viene poi trasmessa ai motori via cavo, senza l’obbligo di trasmissioni meccaniche, quindi con meno vibrazioni e rumori.
La vera rivoluzione sono le batterie al litio
Attualmente la tecnologia più moderna in fatto di propulsione a impatto zero è quella elettrica assistita. In questo caso il vero cuore del sistema di propulsione, e di tutto l’impianto elettrico della barca, sono le batterie al litio che oggi in grado di erogare un voltaggio che fino a pochi anni fa era impensabile: accoppiate con un motore elettrico di ultima generazione, in teoria, possono risolvere definitivamente il grande dilemma della propulsione elettrica, ossia l’autonomia. Posizionato nella vano centrale di sentina, il pacco batterie ha anche il vantaggio di fungere da zavorra. La tecnologia agli ioni di litio si è molto evoluta negli ultimi due anni.
Ci sono produttori come gli olandesi di MG Energy Systems o i tedeschi di Akasol che realizzano batterie compatte, leggere e ultrapotenti in grado di erogare fino a 700 Volt in uscita. Più diffusi i modelli proposti dalla Mastervolt, ma c’è anche un’azienda italiana, la Union Battery Service, che produce la gamma Zenith al litio.
Niente spazzole sul motore, tutto elettronico
Altra tecnologia che caratterizza i moderni propulsori elettrici sono i motori brushless, ossia a magneti permanenti. A differenza dei motori a spazzole questi non hanno bisogno di contatti elettrici striscianti sull’albero del rotore per funzionare. Tutto avviene elettronicamente. Meno resistenza meccanica significa più efficienza e minore manutenzione periodica. Diminuita anche la perdita di carica nel trasferire l’energia dalle batterie al motore: nei migliori sistemi siamo intorno al 3 per cento.
Il motore brushless presenta inoltre un altro, grande vantaggio: è molto efficiente anche utilizzato per la creazione di energia. Se non si usa per creare spinta, quando si naviga a vela può trasformarsi in un vero e proprio idrogeneratore. Negli ultimi anni carene più performanti, dislocamenti più leggeri e piani velici efficienti hanno fatto sì che le prestazioni medie delle barche a vela incrementassero. Al giorno d’oggi è facile superare i 10 nodi sfruttando solo il vento: maggiore è la velocità a cui si naviga, maggiore sarà l’energia che il motore è in grado di fornire alle batterie. Lo stato dell’arte parla di un rapporto di 4:1. Con 4 ore di navigazione a vela è possibile immagazzinare l’energia necessaria per far funzionare il motore elettrico un’ora.
Eliche a passo variabile e generatori ad alte prestazioni
Un’altra componente che aumenta l’efficienza di ricarica di un motore elettrico, quando si va a vela, è l’elica. Oggi si utilizzano eliche a passo variabile le cui pale possano essere ruotate attorno al proprio asse longitudinale per regolarle a seconda del flusso d’acqua che agisce su di esse e permettono di ottenere molta più energia rispetto alle elice tradizionali: se con un elica a pale fisse l’efficienza arriva solo al 46 per cento, con un modello a passo variabile, orientabile, si arriva anche all’85 per cento.
Anche i generatori continuano ad evolversi e i modelli a giri variabili ormai prendono il posto di quelli a giri fissi. Tra i loro vantaggi ci sono maggiore silenziosità, poco scambio termico con il vano in cui sono collocati, dimensioni e peso minore: ma soprattutto sono in grado di fornire potenza modulabile e presentano emissioni e consumi più bassi poiché generano solo l’energia richiesta.
Insomma oggi un armatore di una barca a vela che vuole essere “green” grazie a un propulsore elettrico, un pacco batterie adeguato e un generatore all’avanguardia ha risolto tutti i suoi problemi. Attualmente i sistemi di propulsione elettrica presentano costi notevoli che rallentano la loro diffusione su larga scala. Ma anche questo è un ostacolo su cui i produttori sono al lavoro e già offrono qualche soluzione a basso costo. L’azienda Torqeedo, per esempio, con il suo sistema Deepblue vende già dei “package” di batterie, motore e generatore per chi voglia passare all’elettrico su barche di oltre 60 piedi. Soluzioni simili sono offerte anche da Whisper Power e Bell Marine. Insomma diportisti a impatto zero, fatevi sotto…
