Industria Crocieristica: L’Hybrid Shaft Generator


L’Hybrid Shaft Generator (HSG), in italiano “generatore ibrido ad albero”, è un sistema propulsivo navale disponibile da molti anni che vuole offrire notevoli vantaggi alle navi su cui viene installato. Infatti questo sistema produce energia elettrica dalla propulsione dei motori invece che dai tradizionali generatori elettrici.

Le caratteristiche dell’HSG offrono molteplici vantaggi rispetto ad una normale impianto diesel-elettrico: si ottimizza la produzione a bordo dell’energia, si riduce il consumo di carburante (fino ad un significativo 8%) e si riducono le emissioni.

Ma un sistema simile permette di recuperare anche spazio a bordo. Infatti oggi la parte macchina è costituita sia dalla parte dei motori diesel per la generazione elettrica che la dalla parte dei motori di propulsione. Con l’HSG il motore diventa unico per la propulsione e per la generazione. Già con l’installazione degli azipod si era ridotto lo spazio macchine; infatti questo sistema permette di eliminare i tradizionali assi elica. Il motore di propulsione si trova nel pod rotabile a 360° (che fa anche da timone) su cui è installata l’elica.

Ad oggi il mondo crocieristico è diviso in due, propulsione azimutale (motore diesel+pod) e propulsione tradizionale (motore diesel+motore elettrico): riusciranno le case produttrici a convincere qualche armatore a fare questo passo almeno su navi con utenze elettriche più limitate? L’HSG è ormai sul mercato da un po’ di tempo e quindi la sua affidabilità è comprovata, ma per ora le navi da crociera di grosse dimensioni hanno optato per le due soluzioni sopracitate.

Oggi diversi produttori vantano nel loro portfolio sistemi HSG, uno di questi Wärtsilä. La società finlandese ha indicato il segmento dei traghetti come uno dei fari principali nel viaggio verso operazioni di navi ibride e completamente elettriche. L’integrazione di un sistema di generatore ibrido ad albero con accumulo di energia a bordo su una grande nave RoRo o RoPax offre un carico del motore ottimizzato e l’opportunità di generare energia elettrica dal motore principale anziché da quelli ausiliari. Con un consumo di carburante, requisiti di manutenzione ed emissioni significativamente ridotti, questo approccio sembra una scelta logica.

Gli armatori del settore ferry, sono sotto pressione per migliorare l’efficienza, ridurre i costi operativi e decarbonizzare per conformarsi alla legislazione più restrittiva sulle emissioni. Rispetto ad altri tipi di navi, tuttavia, i traghetti sono particolarmente ben posizionati per trarre vantaggio dai sistemi di generatori ad albero ibridi. Chi ha un carico alberghiero maggiore è invece la nave da crociera che ha potenze installate nelle navi di grandi dimensioni superiori ai 60 MW e quindi allo stato tecnologico attuale sono preferibilmente generati dai motori diesel che al massimo possono essere dual fuel.

Invece nei traghetti i motori ausiliari vengono tradizionalmente utilizzati per alimentare i propulsori necessari per le manovre in porto. Vengono utilizzati anche per fornire le utenze alberghiere, ovvero l’energia necessaria per far funzionare sistemi diversi dalla propulsione, come i sistemi di climatizzazione, illuminazione e refrigerazione. Con l’HSG entrambe queste esigenze possono essere coperte dalle sole batterie che coprono allo stato tecnologico attuale delle utenze limitate rispetto alle necessità di propulsione. Ciò però fornisce già un vantaggio significativo durante gli scali portuali e quando si entra o si esce dal porto e/o si naviga in aree a traffico lento, dove le emissioni e il rumore devono essere mantenuti al di sotto dei limiti specificati.

L’HSG oggi quindi contribuisce a ridurre notevolmente, e in alcuni casi addirittura a eliminare, la necessità di motori ausiliari e le relative emissioni. «Lo stoccaggio dell’energia disaccoppia la produzione di energia dal consumo, il che significa che le risorse di produzione di energia a bordo possono funzionare alla massima efficienza, fornendo energia istantanea secondo necessità e migliorando la ridondanza, la risposta al carico e la disponibilità di energia», afferma Michael Kranz, Direttore generale di Shaft Generator System di Wärtsilä. «Quando si integra lo stoccaggio dell’energia delle batterie a bordo, invece di avviare i motori ausiliari esclusivamente per caricare le batterie, è molto più efficiente utilizzare un sistema HSG che azionato dal motore principale, fornisce energia a tensione e frequenza costanti anche se la velocità della nave o la velocità dell’elica cambiano a causa delle condizioni del mare».

La ricerca nel campo dei trasporti marittimi è sempre alla ricerca di nuove soluzioni per portare il settore verso l’obiettivo “carbon neutral” per il 2050. Se si continua di questo passo ci si arriverà prima di quella data. Ad oggi il settore più virtuoso è quello delle navi da crociera, seguito dai traghetti e per finire le navi mercantili. Anche la non più nuova tecnologia HSG potrà dare il suo contributo, il pianeta è uno solo e il settore ha il dovere morale di lasciare alle generazioni future un mare sempre più pulito.

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Matteo Martinuzzi

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