Navi da crociera più green: le celle a combustibile riducono i consumi del 20%

Le celle a combustibile possono rivoluzionare il futuro del trasporto marittimo, in particolare quello delle grandi navi da crociera. Secondo una ricerca pubblicata sulla rivista scientifica Energies e condotta da ENEA insieme all’Università di Roma “Sapienza”, questi sistemi permettono di ridurre i consumi di combustibile fino al 20% rispetto ai motori tradizionali, con un’efficienza che arriva al 60%.

“Abbiamo confrontato le prestazioni e i costi di un generatore tradizionale e di una cella a combustibile SOFC, entrambi alimentati a gas naturale liquido (GNL) e capaci di produrre 1 MW di potenza su una nave da crociera superiore alle 100 mila tonnellate”, spiega Manlio Pasquali, ricercatore del Laboratorio ENEA Mobilità sostenibile e trasporti.

Consumi ridotti e maggiore autonomia

Dallo studio emerge che, per generare la stessa quantità di energia, un motore tradizionale consuma 331,5 litri di GNL all’ora, mentre una cella a combustibile ne richiede solo 287. Questa differenza si traduce in una riduzione dei consumi del 20% e in un’efficienza energetica superiore, con ulteriori vantaggi legati al minore spazio necessario per lo stoccaggio del carburante e a una maggiore autonomia operativa.

Pasquali aggiunge che le celle a combustibile possono alimentare sistemi elettrici di bordo a potenza stabile, come climatizzazione, illuminazione e refrigerazione, contribuendo a un funzionamento più pulito e silenzioso rispetto ai generatori a combustione interna.

Vantaggi ambientali e criticità tecnologiche

Oltre ai benefici in termini di efficienza, le celle a combustibile eliminano le emissioni di particolato e riducono drasticamente quelle di CO₂, ossidi di azoto e zolfo. Tuttavia, la tecnologia presenta ancora alcune sfide: i sistemi sono più pesanti e voluminosi, fino al 40% e 75% in più rispetto ai motori tradizionali, e richiedono un investimento iniziale fino a sei volte superiore.

Nonostante ciò, i costi operativi annuali risultano inferiori, grazie al minore consumo di combustibile e alla ridotta manutenzione.

Verso sistemi ibridi a idrogeno

Gli autori dello studio prevedono di estendere la ricerca per sfruttare il calore residuo delle celle SOFC nella produzione di idrogeno, da utilizzare in celle PEM, più adatte a fornire potenza variabile durante la navigazione. Questo approccio potrebbe portare allo sviluppo di sistemi ibridi in grado di combinare efficienza, flessibilità e sostenibilità.

Le compagnie di navigazione stanno già investendo in soluzioni innovative per rispettare gli obiettivi ambientali fissati dall’Unione Europea. Con l’iniziativa Fuel EU Maritime, parte del pacchetto Fit for 55, il settore marittimo è chiamato a ridurre le emissioni del 50% entro il 2030 e del 90% entro il 2050, promuovendo l’adozione di carburanti alternativi e tecnologie a basse emissioni.