SVILUPPO TECNOLOGICO di uno YACHT di 50m

SVILUPPO TECNOLOGICO di uno YACHT di 50m

Tesi di Laurea di:

Lorenzo Lippi

matricola n. 3959464

Relatore:

Mario Ivan Zignego

Università degli Studi di Genova

POLO UNIVERSITARIO DELLA SPEZIA

Corso di Laurea Magistrale in Design Navale e Nautico

Anno accademico 2018 - 2019

Si desidera ringraziare per il gentile contributo fornito:

Tankoa Yachts S.p.A.

Via Cibrario, 1H

16154 Genova Sestri Ponente (Italy)

Introduzione

Tankoa

Organizzazione industriale

Yacht

Soluzioni tecnologiche

Energia alternativa Idrogeno

Ricerca di mercato

Concept

Tecnologie di trasporto ed

Immagazzinamento dell’idrogeno

Progetto

Studio della propulsione Sketch

Piani generali Render

Conclusioni

Bibliografia e Sitografia

INDICE

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15

39

53

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L’ innovazione nella nautica è un elemento che viene sempre ricercato perché la concorrenza è veramente forte e uno deve creare innovazione, che sia tecnologica o che sia di design.

Design vuol dire anche disegno e parte tecnologica, funzione.

L’innovazione è un qualcosa che bisogna ricercare fatta dal saper interpretare il mondo dell’exterior e dell’interior dando, sia come disegno che come parte tecnologica, un tocco in più.

Francesco Paszkowski

“

“

Introduzione

Il nostro attuale sistema energetico, basato sul carbonio, sta danneggiando in modo irreparabile il pianeta causando improvvisi cambi climatici e danni al sistema ambientale.

Le fonti rinnovabili e l’idrogeno assumeranno sempre più importanza come energia sostenibile, con requisiti di stoccaggio e logistica in continua evoluzione.

Tuttavia i costi e le necessità di infrastrutture dedicate sta impedendo l’introduzione dell’idrogeno come vettore di energia secondaria. La ricerca continua gli studi sulla gestione dell’idrogeno in forma chimicamente legata per l’ottenimento di un liquido facile e sicuro da trasportare.

“I sistemi LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carriers) sono composti da coppie di composti organici idrogeno-magri e ricchi di idrogeno che immagazzinano l’idrogeno mediante ripetuti cicli di idrogenazione e deidrogenazione catalitica, processi separati di carico e scarico. Il vantaggio di tale soluzione è la gestione dell’idrogeno sotto forma di LOHC che consente di utilizzare l’infrastruttura esistente per i carburanti grazie a caratteristiche fisico-chimiche adatte per

tale soluzione, basandosi anche sulla fiducia del pubblico esistente nel trattare con vettori di energia liquidi.

A differenza dello stoccaggio dell’idrogeno mediante idrogenazione di gas, come CO2 o N2, il rilascio di idrogeno dai sistemi LOHC produce idrogeno puro dopo la condensazione dei composti portanti alto- bollenti, con poche o nulle perdite.”

(https://www.researchgate.net)

La finalità del lavoro di ricerca e di progetto è quella di sviluppare un modello di imbarcazione sulla base di Elettra S 502 H, un lussuoso yacht a motore dislocante con scafo e sovrastruttura in lega leggera, con l’obiettivo di creare un’imbarcazione innovativa ad emissioni zero.

La propulsione presente è quella ibrida, data dal motore diesel e dal motore elettrico:

le combinazioni diesel-elettriche in molte configurazioni sono cresciute in popolarità con l’obiettivo di aumentare l’efficienza e infine ridurre le emissioni.

La volontà di questo progetto è eliminare i motori principali e dedicare alla propulsione

l’utilizzo dei soli motori elettrici alimentati grazie alle fuel cell e alla disposizione di diverse batterie per l’approvvigionamento di energia.

Le batterie sono studiate come quantità e posizione per il bilancio elettrico, in base al consumo alberghiero, con la possibilità di produrre energia e di immagazzinarla quando non devi navigare perché presente quando sei in moto. I motori elettrici saranno alimentati con l’idrogeno, come vettore energetico, per ottimizzare il rendimento.

Tutte le parti riguardanti la propulsione sono state distribuite con una certa logica, il che ha portato al cambiamento del layout presente, con la prima modifica nella parte poppiera della Beach club, spostando il tender da poppa a prua e riprogettando uno spazio più ampio e aperto per la parte poppiera.

Fondamentale è stato, però, mantenere lo stesso numero di cabine per passeggeri e per la crew.

Sull’esterno si è lavorato per ricavare il più possibile zone aperte, per prendere il sole, sfruttando e ricavando così aree utili estraibili per il posizionamento di moduli fotovoltaici e tessuto solare.

5

6

Tankoa

Situato a Genova Sestri Ponente, il cantiere Tankoa Yachts vive nel cuore di una città con una millenaria tradizione di navigazione e costruzione navale, offrendo un contesto unico e il valore aggiunto di una posizione strategica nel Mediterraneo.

Nato da una passione incommensurabile per il mare e la potenza degli elementi, Tankoa Yachts è stato creato per incarnare il concetto di

“pensare in grande”. Dedicato alla costruzione di mega yachts artigianali e servizi di prima classe post vendita, l’obiettivo di Tankoa è quello di collaborare con ogni proprietario di yacht nella realizzazione del proprio sogno: tracciare nuove rotte verso destinazioni da sogno,

eccellendo in tecnologia ed eleganza e ultimo, ma non meno importante, liberando la loro identità unica e il modo di vivere il mare.

STORIA

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“Il cantiere presenta 3.600 metri quadrati di capannoni in cemento che raggiungono i 18 metri di altezza e comprendono due aree di produzione controllate dal clima, ciascuna delle quali misura 90 metri di lunghezza e 20 metri di larghezza. Entrambi comprendono un dipartimento operativo indipendente.

La banchina è lunga 250 metri e

larga 20 metri, con oltre 11.000 metri quadrati di superficie d’acqua, consente l’ormeggio e la manovra di grandi

navi. Altri 15.000 metri quadrati sono stati recentemente aggiunti per un ancoraggio supplementare.

Una banchina più piccola e

completamente attrezzata offre l’ormeggio a 8-10 imbarcazioni di medie dimensioni.” (https://www.tankoa.it)

ORGANIZZAZIONE INDUSTRIALE

STRUTTURA DEL CANTIERE NAVALE

DIREZIONE GENERALE

DIREZIONE UFFICIO TECNICO

UFFICIO TECNICO DIREZIONE

COMMERCIALE

UFFICIO COMMERCIALE DIREZIONE

AMMINISTRATIVA

UFFICIO AMMINISTRATIVO

CANTIERE NAVALE

DIREZIONE PRODUZIONE

PRODUZIONE

DIREZIONE PERSONALE

VERTICE STRATEGICO

LINEA INTERMEDIA

NUCLEO OPERATIVO

UFFICIO DEL PERSONALE

EFFICIENZA

INNOVAZIONE

INDOTTO

COMPETITIVITA’

RISORSE SICUREZZA

In ambito navale si riscontrano particolari criticità data la necessità di coordinare le diverse figure coinvolte, in termini di persone, mezzi, capitali e terzisti che devono essere una macchina che lavora alla perfezione e in modo coeso perché si possano

rispettare le scadenze preordinate.

La cantieristica presenta, inoltre, una differenza sostanziale, rispetto agli altri ambiti e settori produttivi industriali, la necessità di uno scopo in termini di produzione su

commessa.

L’Ufficio Commerciale ha quindi il compito di promuovere il cantiere e i prodotti proposti al fine di potersi permettere una produzione il più possibile continuativa.

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PROCESSO GESTIONALE

Committente

Ufficio Commerciale

Proposta Acquisizione

commessa

Ultime modifiche

CONSEGNA

PROGETTO DI FATTIBILITA’

Ufficio Tecnico Ufficio Acquisti

Costruzione Varo Prove in mare Produzione

Ruolo che può avere un armatore , società private o enti pubblici. Esplicitano le richieste rispetto alle specifiche tecniche dell’imbarcazione. In base a ciò si definisce il contratto che

può essere di tipo privato o con gara d’appalto.

Si occupa delle ricerche di mercato, della promozione e della vendita dei prodotti proposti, stipulazione di contratti, del calcolo dei costi di produzione e dei conseguenti prezzi di vendita. Tratta la parte assicurativa e dei prestiti bancari necessari.

Viene presentato al committente, da parte dell’Ufficio Commerciale, un progetto preliminare, con le proposte progettuali ed economiche, una volta approvato si stipula il progetto contrattuale.

Si occupa della ricerca, acquisizione, elaborazione e rappresentazione dei dati e delle norme per la gestione tecnica e amministrativa del cantiere.

Si occupa di individuare e selezionare i fornitori delle materie prime e dei semilavorati, e dei servizi necessari alla produzione.

Programma, controlla e coordina la produzione in una logica di

ottimizzazione delle risorse impiegate.

Al fine dell’evoluzione del manufatto, bisogna, in fase preliminare, prestare attenzione ad alcuni fattori:

-la scelta del LUOGO da cui dipenderanno spazi, percorsi interni e connessioni con l’esterno;

-il MODO in cui le varie fasi dei componenti saranno gestite in termini concreti (pesi, dimensioni, divisioni in blocchi, ecc.);

-con CHI, cioè con quali fornitori, ditte appaltatrici e maestranze;

-il TEMPO, indispensabile definire a priori un programma di progettazione, approvvigionamento, costruzione e prova del manufatto.

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LAYOUT CANTIERE

La progettazione di un cantiere tiene conto dei movimenti che si creeranno al suo interno.

Un processo logico che porta alla costruzione dell’unità e all’interazione tra le figure.

1. GARAGE... 90x40 m 2. OFFICINA PANNELLI PIANI... 10X35 m 3. PARCHEGGIO... 80x5 m 4. UFFICI... 15x35 m 5. FALEGNAMERIA... 40x7 m 6. ASSEMBLAGGIO BLOCCHI... 10x40 m 7. PITTURAZIONE... 6x 16 m 8. IMPIANTI... 6x30 m 9. ZONA VARO

10. AREE VERDI 1

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5

6 7

8 9

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PROJECT MANAGER

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Tramite il tirocinio presso Tankoa ho assunto il ruolo di Project Manager del refitting dell’imbarcazione Elettra S502 H, per adeguarla ai nuovi obiettivi di mercato, mettendo insieme le competenze di

differenti figure professionali.

Il Project Manager è una risorsa

fondamentale che deve unire competenze strettamente tecniche relative al settore a spiccate doti relazionali, flessibilità e visione strategica.

Per fare ciò è stata necessaria

un’approfondita ricerca e documentazione su tutto il progetto, conoscendo però i limiti del PM, il quale non deve avere una profonda conoscenza dei dettagli tecnici ma una visione d’insieme del progetto.

Mettendo insieme le competenze sono arrivato ad un’idea di progetto funzionale.

Tutte le parti riguardanti la propulsione sono

state distribuite con una certa logica, il che ha contribuito ad una diversa distribuzione degli spazi interni e, a seguire, ad una nuova sovrastruttura per gli esterni.

A prescindere dal campo di realizzazione del progetto, un bravo Project Manager

deve essere abile ad interpretare gli obiettivi reali del progetto dal suo inizio sino al suo completamento, assicurandosi che la visione del committente venga realizzata secondo le sue aspettative nel tempo prestabilito.

Si può scegliere tra due soluzioni alternative di Project Manager: la forma debole o quella forte.

- Nella struttura per progetto debole o per influenza, il capo progetto è il coordinatore ma non ha la responsabilità gerarchica

sulle risorse: deve quindi guidare il progetto esercitando la sua influenza e non il

comando. Questa soluzione presenta

diversi limiti, che possono essere vincoli di progetto, e si riscontrano difficoltà

nell’assicurare il rispetto dei tempi e dei costi di progetto poiché le funzioni tendono a privilegiare gli standard tecnici.

- Nella struttura per progetto pura o forte il capo progetto ha la completa responsabilità gerarchica sulle risorse a lui assegnate.

In questo tipo di soluzione vi è una chiara correlazione tra autorità e responsabilità del Project Manager: le risorse dipendono esclusivamente o dai direttori di funzione o dal manager di progetto.

Ho ricoperto, in funzione delle definizioni, il ruolo di PM debole, in quanto durante la progettazione le idee e le scelte venivano visionate e verificate dal vero capo progetto il quale all’inizio della progettazione

ha elencato vari vincoli da rispettare per realizzare un prodotto seconde le aspettative.

“Nella struttura per progetti gli organi specializzati per funzioni vengono affiancati da altri organi temporali, guidati da Project Manager, ognuno dei quali è responsabile dell’esecuzione

di un progetto specifico, con specifici obiettivi di risultato, di rispetto delle tempistiche e di costo.” (S. Salvemini)

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Yacht

Lunghezza fuori tutto

Lunghezza tra le perpendicolari Larghezza

Immersione Tipo di scafo Classificazione Materiale scafo Sovrastruttura

Ingegnere di progetto Progettista per esterni

Motor yacht a due eliche Lloyd’s (MCA LYC3) Alluminio

Alluminio

Studio Francesco Rogantin (Varazze)

Francesco Paszkowski Design S.r.l. (Firenze)

Dislocamento a metà carico Dislocamento a pieno carico Bozza a pieno carico

Capacità serbatoi diesel

Capacità serbatoi acqua dolce Capacità dell’acqua grigia e nera

Capacità olio lubrificante pulita / sporca

Motori di propulsione Potenza massima Motori elettrici Elica

Generatori Bowthruster

Sistema di stabilizzazione

m. 49,80 m. 47,09 m. 9,40 m. 2,21

tonn. 355 tonn. 391 m 2,21 m3 57,3 m3 16.2 m3 10,14 m3 3,00

2 x MTU 8V4000M54 2 x 895 kW

2 x 300 kW

elica a passo fisso

2 x 250 kW a velocità variabile

VT Naiad, azionamento elettrico 100 chilowatt VT Naiad, elettrico, all’ancora.

Elettra S 502 H è un lussuoso yacht a motore dislocante con scafo e sovrastruttura in lega leggera.

La nave è progettata per la navigazione in mare aperto, senza limitazioni e per questo, progettato in modo da avere i più alti requisiti di navigazione e comfort.

Lo Yacht è progettato e costruito secondo i più alti standard europei per gli yacht di lusso destinato al Charter (commerciale) e alla navigazione mondiale senza limitazioni.

Quindi la progettazione, i materiali, i processi di costruzione e le attrezzature sono selezionati in base a tale principio.

DIMENSIONI

SPECIFICHE GENERALI

DETTAGLI TECNICI

DETTAGLI DI PROPULSIONE

ELETTRA S 502 H

Beach club

Lower deck

nr 2 Cabine vip nr 2 Cabine ospiti

Upper deck

Sala + cena al fresco

Sundeck 80 mq

Jacuzzi + lettini

Upper deck

Lettini + posti a sedere

Main deck

nr 1 Cabina armatore con balconi

Main deck

Ampio salone con lettini

Balconi di poppa

50 m

Al

Scafo e sovrastruttura interamente costruito in lega leggera 5083

17

SCALA 1:150

ELETTRA S 502 H

Esterni

Tankoa Yachts si affida a Francesco

Paszkowski designer di Firenze che, insieme al suo team, elabora le linee esterne della barca seguendo da sempre il principio e lo sviluppo del disegnare barche dinamiche che diano la sensazione di movimento anche quando sono all’ancora.

“Ricerca, sperimentazione, equilibrio: è raccolta in questi tre concetti la filosofia dello studio Paszkowski. Da quasi tre

decenni progetta yacht plananti e dislocanti per cantieri ed armatori di tutto il mondo che si affidano allo studio per realizzare

barche di ogni tipo e dimensione, destinate a navigare nei mari di tutto il mondo.”

(https://paszkowskidesign.it)

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ELETTRA S 502 H

Interni

Gli interni e il décor sono curati da Margherita Casprini, la quale affianca

Francesco Paszkowski nella progettazione e realizzazione.

“Nella ricerca continua di nuovi codici di linguaggio, estetici e funzionali, l’attenzione all’evolversi del tempo e alle dinamiche

del gusto, ai desideri degli armatori e alle esigenze dei cantieri è sempre stata e

continuerà ad essere prioritaria, supportata dalla passione di sempre, forza contagiosa per le nuove leve di professionisti.”

(https://paszkowskidesign.it)

Main deck | Saloon

Main deck | Saloon Main deck | Saloon

Main deck | Owner cabin with balcony Main deck | Owner bathroom Main deck | Dining

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Sul lower deck Elettra presenta una gym e una beach club a poppa, due cabine VIP con letto king-size e due cabine ospiti con due letti singoli, oltre agli alloggi per l’equipaggio e i locali di servizio.

Sul ponte principale, oltre al grande salone e alla sala da pranzo, è disposta a prua la grande cabina armatoriale, con ufficio e salottino, che godrà anche di terrazze apribili.

L’upper deck è stato invece concepito con grandi aree esterne per il relax degli ospiti.

Spazio al comfort anche sul fly deck, con aree relax dotate di divani, sun beds e una grande jacuzzi.

Il modello S502 H Elettra, varato nel Maggio 2019, è nato come un progetto

on-spec ed è già stato venduto ad un armatore europeo.

“Costruire on spec rappresenta un importante investimento per un cantiere finanziariamente solido e senza debiti, ma assume una valenza strategica poiché riduce

i tempi di consegna – spiega Edoardo Ratto, general manager di Tankoa Yachts – Molti armatori non si interessano, durante i primi

6-8 mesi, alla realizzazione dello scafo e delle sovrastrutture, ma desiderano essere coinvolti nella scelta del layout e del décor

interno, oltre che nella definizione delle caratteristiche e dell’equipaggiamento, un aspetto che viene deciso quando i lavori di

carpenteria sono già molto avanzati”.

23

3,05 7,11

· ^{LOWER DECK}

Analisi aree

CALCOLO AREE

Gym

Vip bathroom sx Vip cabin dx

Guest bathroom dx

Crew cabin dx

Crew cabin double sx

Crew cabin double dx

Vip bathroom dx

Freezer e fridge room Crew galley

Crew bathroom dx

Crew bathroom sx

Crew bathroom dx Installations

Guest cabin sx

Laundry

Crew dinette

Guest bathroom sx

Crew cabin sx Guest cabin dx

Crew bathroom sx Toilette

Garage

Engine room Vip cabin sx

10,88 3,06 30,11 59,20 10,41

10,41 5,23

5,23

4,54 5,35

3,21 5,09

3,05 15,44 5,09 4,54

6,66 4,92 4,74 5,35 3,21 9,76

9,76

2

ANALISI DELLE AREE

SCALA 1:200

24

4,84 20,87

18,28

· ^{MAIN DECK}

Analisi aree

CALCOLO AREE

Sun beds

Owner dressing Lobby

Galley

Owner cabin Owner bathroom Main entrance

Main saloon Dining area

Pantry

34,49 7,62 31,40

8,28 9,49

8,97 25,04

2

SCALA 1:200

25

· ^{UPPER DECK}

Analisi aree

Sun beds

Pantry Lobby Day head

Wheelhouse Sun beds Dining table

Sky lounge Captain cabin

Toilette

CALCOLO AREE

15,65 2,87 21,36

13,27 3,14

3,68 2,05 9,37

22,94 7,09

m²

SCALA 1:200

26

· ^{FLY DECK}

Analisi aree

CALCOLO AREE

Sun beds Bar

Relax area Pool

5,58 11,91 2,87 16,72

m²

SCALA 1:200

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· ^{LOWER DECK}

· ^{MAIN DECK}

SCALA 1:200

SCALA 1:200

PASSAGGI PRIVATI PASSAGGI CREW

CONNESSIONI VERTICALI

ANALISI DEI PERCORSI

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· ^{UPPER DECK}

· ^{FLY DECK}

SCALA 1:200 SCALA 1:200

PASSAGGI PRIVATI PASSAGGI CREW

CONNESSIONI VERTICALI

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Soluzioni tecnologiche

ENERGIA ALTERNATIVA

Si definisce Energia Alternativa ogni energia ricavata in modo diverso dalla combustione di materie prime, normalmente inquinanti.

Con l’espressione energia alternativa possiamo far riferimento a tre tipi differenti di energia:

- l’energia solare ricavata mediante moduli fotovoltaici o pannelli solari;

- l’energia eolica che converte la forza dei venti e delle correnti in energia, per lo più elettrica;

- l’energia geotermica che sfrutta le differenze di temperatura della terra.

“L’energia rappresenta, senza dubbio, uno dei fattori fondamentali in grado di assicurare la competitività dell’economia e la qualità della vita di una popolazione. Essa, infatti, costituisce una fonte di sviluppo essenziale per l’essere umano: la fruizione dei servizi energetici di base rappresenta l’elemento cardine per migliorare notevolmente la qualità della vita della popolazione, che necessita di energia per usufruire di scuole, di strutture ospedaliere, nonché per il riscaldamento degli edifici e per la conduzione delle attività imprenditoriali. L’interesse alla produzione di energia ha quindi assunto, da sempre, carattere primario nell’ambito della politica energetica del nostro Paese. In tale contesto, tenuto conto che l’utilizzo dei combustibili fossili non può essere illimitato e l’ambiente ha una capacità finita di assorbire i rifiuti prodotti dall’attività economica, appare evidente l’enorme rilievo strategico che assumono le fonti energetiche c.d. rinnovabili, in quanto esse possono rappresentare una possibile soluzione al problema del consumo delle risorse energetiche e dell’inquinamento ambientale, nonché alla questione della sicurezza energetica degli Stati.” (Laura Immè)

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L’energia solare venne utilizzata inizialmente nell’ambito dell’ingegneria spaziale, per i quali era necessario disporre di una fonte

affidabile ed inesauribile. Molto rapidamente si va oggi diffondendosi anche per applicazioni terrestri, con sistemi che ne consentono la trasformazione in elettricità o calore (moduli fotovoltaici o pannelli solari) rendendola l’energia alternativa più utilizzata.

Questi sistemi funzionano tramite un materiale semiconduttore (ad esempio il silicio, materiale maggiormente impiegato), che converte l’energia solare in energia elettrica senza bisogno di parti meccaniche.

Il componente base di un impianto FV è la cella fotovoltaica, più celle assemblate e collegate tra loro in un’unica struttura formano il modulo fotovoltaico costituito dal collegamento in serie di 36 celle.

In base alla necessità di energia elettrica ottenibile dal modulo fotovoltaico, più moduli possono poi essere collegati in serie.

“La potenza elettrica richiesta determina poi il numero di stringhe da collegare in parallelo per realizzare finalmente un generatore

fotovoltaico. Se le utenze devono essere alimentate in corrente alternata, è l’inverter il dispositivo che converte la corrente continua in uscita dal generatore FV in corrente alternata.” (https://www.minambiente.it)

Attualmente, la ricerca svolge studi su una nuova cella fotovoltaica in grado sempre più di produrre energia elettrica, con un’attenzione ai costi di produzione, acquisto e manutenzione, fondamentale per pensare ad una diffusione in larga scala e a contribuire così alla salvaguardia dell’ambiente.

Inoltre si stanno sperimentando sistemi di cogenerazione fotovoltaica in grado di produrre simultaneamente energia elettrica e termica.

ENERGIA SOLARE

CALORE

Pannello solare Modulo fotovoltaico

ELETTRICITA’

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MODULI FOTOVOLTAICI

I principali sistemi per lo sfruttamento

dell’energia solare sono i moduli fotovoltaici, ed i pannelli solari.

I moduli fotovoltaici, come visto prima, sono sistemi di conversione dell’energia solare in energia elettrica mediante cellule fotovoltaiche capaci di trasformare l’energia elettromagnetica in elettricità, in base al tipo di materiale di cui sono composte.

Un pannello fotovoltaico è formato da un supporto per le cellule, da un contenitore che le protegge dai fenomeni atmosferici, da circuiti elettrici di convogliamento e spesso da batterie necessarie all’accumulo e al rilascio di carica in modo graduale nel tempo.

Gli accumulatori sono spesso parti esterne al modulo fotovoltaico vero e proprio.

Stratificazione modulo fotovoltaico

Esploso modulo fotovoltaico

Anche con condizioni meteo avverse in assenza di luce diretta i moduli fotovoltaici sono in grado di funzionare, ovviamente, con capacità ridotta. In questi momenti in cui è necessaria maggiore energia elettrica entrano in gioco le batterie accumulatrici che erogano l’energia necessaria prelevata e conservata precedentemente.

Come fatto presente prima, il conduttore maggiormente utilizzato è il silicio e in commercio attualmente sono presenti tre varietà di celle al silicio con efficienze che vanno dal 5% al 15% circa:

- celle al silicio monocristallino, costano di più e richiedono una maggiore quantità di energia per produrle ma hanno un’efficienza che può arrivare al 15%;

- celle al silicio multi cristallino (o

policristallino) con un’efficienza fino al 12%;

- pannelli al silicio amorfo, costano meno e richiedono meno energia per la produzione ma hanno efficienze minori (dal 5% al 9%).

Il tipo di silicio si riconosce ad occhio

osservando una qualsiasi cella fotovoltaica:

cristalli di silicio sono fusi insieme per

formare la cellula che ne determina il colore stesso, facilmente identificabile.

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Potenzialità del fotovoltaico

Vantaggi ambientali

La quantità di energia elettrica prodotta da un sistema fotovoltaico dipende da diversi fattori:

- superficie dell’impianto;

- tolleranza di fabbricazione percentuale rispetto ai valori sul libretto di targa;

- posizione dei moduli FV nello spazio (orientamento e posizione);

- valori della radiazione solare incidente nel sito di installazione;

- efficienza dei moduli FV;

- altri parametri (es. temperatura di esercizio dei materiali).

La potenzialità di una cella fotovoltaica, è rappresentata dal proprio rendimento, valore dato dal rapporto in percentuale tra energia

assorbita dalla fonte solare e dall’energia totale incidente sulla superficie della cella; valore proporzionale al rapporto tra watt erogati e area utilizzata.

Naturalmente, come tutti i sistemi di conversione, l’efficienza non sarà mai al 100%, a causa delle perdite inevitabili del sistema stesso.

I vantaggi ambientali dei sistemi fotovoltaici sono, oltre ad un impatto ambientale estremamente basso, la modularità, la semplicità di utilizzo e le manutenzioni ridotte che necessitano grazie all’assenza di parti meccaniche in movimento.

Quando si adotta questo tipo di sistema, l’obiettivo è quello di sostituire completamente l’energia fornita da fonti convenzionali, producendo autonomamente la quantità di energia della quale si necessita, con il vantaggio di non produrre emissioni o scorie.

Per i benefici sull’ambiente un sistema fotovoltaico non emette alcun rumore non inquinando neanche dal punto di vista acustico.

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IDROGENO

Perchè l’idrogeno?

L’idrogeno ha simbolo H, ed è l’elemento più abbondante sul pianeta. Allo stato elementare, è un gas biatomico (H2) incolore, inodore e insapore, ed è completamente atossico.

Presenta le seguenti caratteristiche:

- impatto ambientale, sulla ricaduta globale, quasi assente;

- producibile da più fonti energetiche primarie, disponibili in grandi quantità senza emissioni di anidride carbonica.

“L’idrogeno è il più diffuso elemento nell’universo, ma sulla terra è combinato con altri elementi. L’idrogeno è presente nell’atmosfera solo in piccolissima concentrazione perché per la sua leggerezza tende a sfuggire al campo gravitazionale e a disperdersi nello spazio. È invece relativamente abbondante in forma combinata, soprattutto come acqua (H2O) e come composti organici (idrocarburi, biomasse, ecc.).

Esempi sono il gas metano (CH4) composto da un atomo di carbonio (C) e quattro atomi di idrogeno e i vegetali formati da combinazioni organiche più complesse. L’idrogeno si ricava da queste combinazioni mediante processi chimici che richiedono energia.

Scientificamente si parla pertanto di una fonte energetica secondaria. Nel caso dell’idrogeno, l’energia per la sua preparazione non deve per forza derivare da fonti fossili, bensì anche dall’energia eolica, solare e idrica.” (http://idrogeno.assogastecnici.federchimica.it)

• “è un gas che brucia nell’aria secondo la semplice reazione: H2 + 1/2 O2 = H2O + calore dando quindi come unico prodotto di reazione acqua pura;

• può essere prodotto sia da fonti fossili, sia da fonti rinnovabili, sia da fonte nucleare;

• può essere distribuito in rete abbastanza agevolmente compatibilmente con gli usi finali e con lo sviluppo delle tecnologie di trasporto e di stoccaggio;

• può essere impiegato in diverse applicazioni (produzione di energia elettrica centralizzata o distribuita,generazione di calore, trazione) con un impatto locale nullo o estremamente

ridotto.” (http://old.enea.it) Schema circolare sull’idrogeno

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SISTEMI DI PRODUZIONE DELL’IDROGENO

COME SI PRODUCE ENERGIA DALL’IDROGENO

L’idrogeno viene identificato come vettore energetico poiché non si trova allo stato elementare come il sole, l’acqua o il vento, ma sotto forma di composti come il diesel o la benzina.

Dall’idrogeno è possibile ricavare, con le moderne tecnologie, energia elettrica ed energia meccanica senza emissioni o scorie.

In base al tipo di applicazione la produzione di energia dall’idrogeno avviene in modo differente: per le utenze fisse, come

possono essere le abitazioni, avviene con centrali termoelettriche e celle a

combustibile ad alta temperatura, mentre L’idrogeno è molto diffuso in natura,

raramente allo stato elementare molto più facilmente sotto forma di compositi, come acqua, idrocarburi, sostanze minerali, organismi animali e vegetali.

Proprio per questo i ricercatori stanno

studiando sistemi per estrarre l’idrogeno dal composto stesso, con l’obiettivo però di non produrre come materiale di scarto anidride carbonica.

per le utenze mobili si produce energia con motori a combustione interna oppure con celle a combustibile a bassa temperatura.

“Le celle a combustibile sono un dispositivo tecnicamente chiamato generatore

elettrochimico in cui idrogeno e ossigeno, inizialmente separati, si legano formando elettricità, calore e vapore acqueo.

All’interno avviene un processo che converte l’energia chimica di un combustibile in

energia elettrica e calore senza utilizzare cicli termici.” (http://www.agorascienza.it)

Processo di una cella a combustibile

Le fonti fossili (petrolio, gas naturale,

carbone) sono sicuramente composti da evitare per quanto riguarda l’emissione di CO2 e, non di meno, le biomasse che, essendo comunque fonti rinnovabili per la produzione di idrogeno, con il processo di gassificazione presentano lo stesso prodotto di scarto delle fonti fossili.

Il processo più adatto e pulito, al momento in commercio, risulta quindi essere

l’estrazione tramite elettrolisi di idrogeno dall’acqua; presenta come materiale

di scarto l’ossigeno o vapore acqueo,

annullando totalmente l’impatto ambientale in quanto l’idrogeno è prodotto a partire da una fonte rinnovabile.

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Ricerca di mercato

CONCEPT

Il New 62m, dello studio H2-Yachts, presenta un sistema di propulsione completamente elettrico con alimentazione ad idrogeno organico liquido (LOHC) come accumulo di energia.

L’innovazione tecnologica principale è l’olio LOHC liquido, che può essere trasportato ed immagazzinato in modo simile al diesel e può essere caricato con l’idrogeno tutte le volte che lo si desidera, trasportando energia con esso. Le celle a combustibile riceveranno quindi l’energia e successivamente alimenteranno il motore elettrico.

Inoltre, è stato progettato un sistema fotovoltaico sullo yacht, il cui potere sarà anche memorizzato nella miscela

idrogeno-LOHC.

I serbatoi hanno una capacità di 120.000 litri di “Liquid Organic Hydrogen Carrier”.

Questo “carburante” liquido sarà bruciato in celle a combustibile per produrre fino a 1 Megawatt di energia elettrica per far funzionare i motori e tutti gli altri utenti NEW 62m BY H2-YACHTS

elettrici a bordo dello yacht H2 da 62 metri.

Lo yacht si riempie all’ancora di moduli fotovoltaici, per un’area complessiva di 860 m² e una turbina eolica, rendendo l’energia della nave autonoma con una portata di oltre 6.000 nm.

40

LOA 62 M 6000 MIGLIA NAUTICHE VELOCITA’ MAX 10 kn

SERBATOI 120.000 L BATTERIE

in cui un serbatoio è sempre vuoto per separare LOHC+ da LOHC-

LiFePO per una rapida fornitura di energia

LOHC+ verrà consegnato alla marina in camion normali o container per cisterna

E’ progettata per grandi quantità di trasporto e stoccaggio dell’idrogeno con elevati

standard di sicurezza.

Hydrogenious Technologies GmbH

spin-off dell’Università Erlangen-Norimberga e leader tecnologico nello sviluppo di sistemi di stoccaggio dell’idrogeno utilizzando la tecnologia LOHC (Liquid

Organic Hydrogen Carrier).

FUEL CELL

2 MW

1 Mega Watt di energia PANNELLI SOLARI

860 M

Bruciato per produrre energia elettrica

LOHC

Liquid Organic Hydrogen Carrier

sostanza organica simile all’olio che lega chimicamente l’idrogeno

MOTORE ELETTRICO

IDROGENO

vettore energetico

2

Studio del sistema di propulsione

ALIMENTATO CON

Non infiammabile e non esplosivo

41

VSY 65M WATERECHO

Lo yacht, per il cantiere di Viareggio VSY, si chiama WATERECHO 65M e rappresenta un consolidamento di tutto il know-how del cantiere fino ad oggi, con l’obiettivo di creare un’imbarcazione con un impatto ambientale praticamente nullo.

“L’obiettivo è quello di creare un superyacht realizzato per soddisfare i criteri concreti della sostenibilità della costruzione di yacht di oggi. Indiscutibilmente, questo tema trova VSY come uno dei più autorevoli sostenitori del settore nautico: in particolare, in questo progetto, ciò si traduce nella massima

attenzione alla minimizzazione dell’impatto ambientale generato durante l’intero ciclo di vita della nave.

In termini di ingegneria, il progetto VSY 65M WATERECHO ottimizza le competenze

tecniche consolidate del cantiere VSY e spinge il know-how verso lo studio di soluzioni innovative per un’ulteriore riduzione dell’impatto ambientale.

I costanti investimenti in tecnologie

ecologiche e soluzioni innovative volte a

promuovere una cultura etica del mare prendono forma in questo nuovo yacht da 65M con l’introduzione di attrezzature, materiali e sistemi che aumentano il suo valore come progetto green.

Tra gli altri:

-Un accordo di partnership con Siemens e Lloyd’s Register, firmato durante il MYS 2018, per sviluppare un progetto per l’applicazione della tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno;

-Ottimizzazione dei coefficienti di efficienza dello scafo e relative appendici, grazie alla collaborazione con i più avanzati istituti di ricerca del settore (MARIN) e con rinomati esperti;

-L’installazione di generatori elettrici di ultima generazione, che possono garantire un

drastico taglio dei consumi;

-L’implementazione di sistemi di trattamento dei gas di scarico sia sui motori principali che sui generatori elettrici di bordo;

-L’implementazione del risparmio di calore da gas di scarico e raffreddamento ad acqua per la produzione di acqua calda;

-L’adozione di materiali più ecologici.”

(http://www.vsy.it)

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BATTERIE

Ottimizzazione dei coefficienti di

efficienza dello scafo e relative

appendici

2 CAT da 1765 kw

Implementazione di sistemi di trattamento dei gas di scarico sia sui

motori principali che sui generatori elettrici di

bordo

Implementazione del risparmio di calore da gas di scarico e raffreddamento ad acqua per la

produzione di acqua calda

GENERATORI ELETTRICI

MOTORE ELETTRICO

IDROGENO

vettore energetico

FUEL CELL

PowerCell Sweden AB

ALIMENTATO CON

LOA 66 M Autonomia di 5000 miglia nautiche a 12 kn VELOCITA’ MAX 16 kn

Studio del sistema di propulsione

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SINOT 112M AQUA

E’ di Sinot Yacht Architecture e Design il progetto dal nome Aqua, presentato all’ultimo Monaco Yacht Show, con

propulsione ad idrogeno liquefatto, stoccato in un locale dedicato a -253 gradi in due

serbatoi sigillati. A sua volta l’idrogeno verrà poi convertito in elettricità.

Un concept di yacht eco friendly, che rimarca la necessità di un ambiente più pulito.

“Alimentata dall’idrogeno, l’architettura navale e gli aspetti ingegneristici di Aqua sono stati sviluppati da Lateral Naval

Architects. Il sistema funziona con idrogeno liquefatto che viene convertito in elettricità e distribuito sulla nave per essere utilizzato dal sistema di propulsione e dai servizi per gli ospiti e per le necessità della navigazione.

Un sistema di gestione dell’energia

immagazzina l’elettricità in grandi batterie per garantire che le necessità siano sempre soddisfatte. Una configurazione, che ha richiesto al team di progettisti e ingegneri cinque mesi di sviluppo.

In compenso crea un ambiente quasi privo di rumore per il massimo comfort degli ospiti a bordo e con vibrazioni minime. «La nostra

sfida era quella di implementare l’idrogeno liquido e le celle a combustibile in un vero megayacht.

In termini di prestazioni, l’autonomia

prevista è di 3.750 miglia mentre la velocità massima si attesta sui 17 nodi utilizzando le celle a combustibile PEM (Proton Excange Membrane, Membrana a scambio protonico) come fonte di energia per azionare

un’asse con due eliche controrotanti e due

propulsori gemelli Voith Schneider, già molto utilizzati su rimorchiatori e traghetti per la manovrabilità che garantiscono.”

(https://www.barcheamotore.com)

Interessante in termini di layout il lower deck, dedicato completamente alla componentistica di propulsione.

Sono 4 i ponti superiori, dotati di qualsiasi tipo di svago, dalla palestra al salone di bellezza e ancora alla piscina con cascata.

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LOA 112 M Autonomia di 3750 miglia nautiche a 10-12 kn VELOCITA’ MAX 17 kn

BATTERIE

stoccato nella stiva a -253 gradi in due serbatoi sigillati

da 28 tonnellate l’ uno

Serbatoi criogenici: in questo modo il calore non si trasmette dal contenitore interno, che contiene il liquido, a quello esterno che è in contatto con l’ambiente.

Evita lo scambio di calore per mantenere il liquido a -253.

FUEL CELL

PEM 4 MW

(membrana a scambio protonico)

asse con due eliche controrotanti e due

propulsori gemelli Voith Schneider

Efficienza superiore rispetto ai generatori diesel

Massima manovrabilità e nessun timone, prestazioni di

propulsione migliorate

Idrogeno liquefatto

MOTORE ELETTRICO

IDROGENO

vettore energetico

ALIMENTATO CON

Studio del sistema di propulsione

fonte di energia per azionare

Li-ion batteries 1.5 MWhr

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RACE FOR WATER

Race for Water è la famosa imbarcazione, ricoperta completamente di pannelli

fotovoltaici, che ha compiuto nel 2010-2012 il giro del mondo sotto la bandiera della

marina mercantile svizzera.

Nel 2015 viene acquistata dalla Race for Water per impiegarla nella protezione dell’ambiente marino.

“Race for Water impiega quindi per navigare energia pulita solare ed eolica, utilizzando le migliori tecnologie oggi disponibili, allo scopo di mostrare che è possibile navigare senza emissioni, impiegando tecnologie già esistenti. Tutte le tecnologie impiegate a bordo di Race for Water sono, infatti, già disponibili a livello commerciale, ed è quindi possibile utilizzarle già ora per accelerare il processo di “transizione energetica”, cioè il passaggio dai combustibili fossili alle fonti rinnovabili, per ridurre sensibilmente le

emissioni in atmosfera di inquinanti e di gas effetto serra come l’anidride carbonica.

La fonte primaria di energia

dell’imbarcazione è rappresentata da 500 m2 di pannelli fotovoltaici con 38.000 cellule, fornite dalla società Sunpower, in grado di fornire, in condizioni standard,

una potenza di 93 kW, consentendo al

catamarano di navigare alla velocità di circa 5 nodi.

Siccome però l’energia solare non è

sempre disponibile, in particolare non lo è di notte e con condizioni meteorologiche avverse, occorre che l’energia possa essere accumulata a bordo; a questo scopo

esistono due diversi sistemi, le batterie e l’idrogeno.

Le batterie agli ioni di litio hanno una capacità complessiva di 745 kWh, ma il sistema più innovativo e interessante è quello, prodotto dalla società Swiss Hydrogen SA, per produrre a bordo idrogeno, che viene immagazzinato allo stato gassoso alla pressione di 350 bar in 25 bombole, le quali contengono complessivamente circa 200 kilogrammi d’idrogeno, che a sua volta consente di produrre, impiegando pile a combustibile, oltre 2.600 kWh di elettricità, cioè più

di quattro volte l’energia che possono immagazzinare le batterie. [...]

Per produrre l’idrogeno viene prelevata acqua dal mare, desalinizzata e

immagazzinata a bordo; quando il bilancio energetico dell’unità lo consente, l’acqua dolce viene sottoposta ad idrolisi per

produrre idrogeno alla pressione di 50 bar, idrogeno che, a sua volta, viene disidratato, compresso fino a 350 bar ed inviato nelle bombole. [...]

Allo scopo di esplorare nuovi sistemi di propulsione non inquinanti, Race for Water è anche stato dotato di una vela a kite

(aquilone), sviluppata dalla

società Skysails Yacht. Quando il vento lo consente, la propulsione è assicurata

dall’aquilone, e l’energia prodotta dai pannelli solari può essere impiegata per produrre

idrogeno da immagazzinare nelle bombole.”

(https://www.leganavale.it)

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LOA 35 M - MIGLIA NAUTICHE VELOCITA’ MAX 8 kn

MOTORE ELETTRICO

IDROGENO

vettore energetico

ENERGIA RINNNOVABILE

Efficienza molto elevata (97%) capaci di funzionare anche da

idrogeneratori

Batterie al litio-ioni per l’accumulo di energia elettrica a breve tempo, e per

la richiesta di potenza per l’avviamento elettrolisi e la

compressione

Serbatoi per idrogeno per accumulo a lungo

tempo

Viene generata energia elettrica attraverso l’accumulo di

idrogeno

130 M2 di pannelli fotovoltaici

2 turbine eoliche ad asse verticale

ALIMENTATO CON

FUEL CELL

Dissalazione dell’acqua tramite l’osmosi inversa (105 L/h)

Compressori di idrogeno in serbatoi da 30 bar 350 bar

Studio del sistema di propulsione

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H2 SPEED CONCEPT BY PININFARINA

H2 Speed è l’innovativa visione di Pininfarina, premiata come miglior concept al

Salone dell’automobile di Ginevra 2016, un’auto da pista ad alte prestazioni basata su rivoluzionarie tecnologie con celle a combustibile ed idrogeno.

Caratteristiche quali stile, sportività e tecnologia, H2 è rivolta a persone

appassionate, attratte dall’esclusività tipica di un veicolo progettato da Pininfarina.

La supercar è prodotta in serie limitata.

La novità è sicuramente il sistema ad idrogeno all’interno dell’auto; presentata dall’azienda Green GT con il nome di “Full Hydrogen Power”, H2 dispone di una cella a combustibile per la produzione di energia elettrica.

Grazie a questa cella l’unico prodotto di scarto nell’atmosfera è ossigeno o vapore acqueo, classificando così il veicolo ad emissioni zero.

Il prototipo presenta una potenza di 503 cavalli, raggiungendo i 100 Km/h in solo 3,4 secondi con una velocità massima di 300Km/h.

Notevole è anche il rifornimento di

idrogeno, con soli 3 minuti per un pieno, distinguendosi così dalle tradizionali auto elettriche la cui ricarica ha la necessità di più tempo.

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Il motore elettrico di H2 elimina quasi completamente l’inquinamento acustico, classificandola come una delle migliori auto eco-sostenibili prodotte.

Un prodotto innovativo, un pezzo di design che incarna tecnologia e sostenibilità,confermando Pininfarina un’eccellenza nel design e nella ricerca applicata alla mobilità green.

4 motori elettrici BATTERIE Batteria 750 V nominale Capacità 2.4 kWh

MOTORE ELETTRICO

IDROGENO

vettore energetico

Capacità serbatoio: 8,6 kg Tecnologia di stoccaggio

dell’idrogeno in fibra di carbonio da 700 bar

Autonomia: analoga ad un’auto da pista con motore termico

Full Hydrogen Power presentata da Green GT

una potente catena di trasmissione a celle a combustibile-idrogeno

Notevole anche la rapidità di rifornimento, sconosciuta alle elettriche tradizionali: il pieno di idrogeno può essere fatto in soli 3

minuti.

eliminazione dell’inquinamento acustico e emissioni zero

sul frontale sono posizionati i due grandi radiatori, posti in posizione laterale, che provvedono al raffreddamento di

tutto il blocco fuel cell

CELLE A COMBUSTIBILE

1 fuel cell GreenGT H2 leggera a idrogeno 250 kW costanti

ALIMENTATO CON

503 CV VELOCITA’ MAX 300 Km/h 0 a 100 km/h: 3,4 secondi Da 0 a 400 metri: 11 secondi

Studio del sistema di propulsione

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TECNOLOGIE DI TRASPORTO ED IMMAGAZZINAMENTO DELL’IDROGENO

NEW 62m BY H2-YACHTS Lohc (Liquid Organic Hydrogen Carrier)

Idrogeno liquido Idrogeno liquido Idrogeno gassoso Idrogeno gassoso VSY 65M WATERECHO

SINOT 112M AQUA RACE FOR WATER

H2 SPEED CONCEPT BY PININFARINA

Conclusa la ricerca di mercato vengono, in primis, elencate per ognuno dei prodotti la relativa tecnologia d’immagazzinamento dell’idrogeno e a seguire la descrizione di tali tecnologie correlate al trasporto.

L’idrogeno può essere immagazzinato nelle seguenti forme.

1. allo stato gassoso compresso;

2. allo stato liquido;

3. accumulo chimico

1. L’idrogeno, allo stato gassoso, è racchiuso all’interno di bombole speciali che vengono disposte in locali adibiti e protetti.

Questi serbatoi sono formati da una struttura in alluminio, materiale leggero e quindi

adatto all’autotrazione, rinforzato a sua volta con fibre di carbonio o kevlar per aumentare le proprie caratteristiche di resistenza a

pressione.

La tecnologia risulta tuttavia difficile da

utilizzare, a causa del peso ed ingombro dei serbatoi, e poco sicura da trasportare per la sua alta infiammabilità.

2. L’idrogeno allo stato liquido è mantenuto alla temperatura di -253°C (punto di

ebollizione) in serbatoi appositi chiamati criogenici, generando il freddo necessario per il mantenimento dello stato.

Stoccare idrogeno liquido, a parità di ingombro del serbatoio, permette di trasportare un quantitativo di energia

superiore allo stato gassoso, ma con locali adibiti sempre più sotto controllo.

Anche per questa forma di

immagazzinamento si presentano

problemi, quali il dispendio energetico per il mantenimento di tali temperature e la sicurezza riconducibile a quella gassosa.

3. La ricerca sta sperimentando tecnologie per l’immagazzinamento chimico, basato sull’idrogeno miscelato con diversi metalli o leghe, formando a sua volta idruri.

Il sistema è diviso in due fasi: la prima si chiama idrogenazione e avviene con la

produzione di calore (processo esotermico) quindi richiede un raffreddamento, la

seconda deidrogenazione (processo endotermico) la quale richiede calore.

La caratteristica distintiva, dalle altre

forme, è la sicurezza che presenta l’idruro, permettendo di raggiungere, inoltre, qualità paragonabili con quelle dell’idrogeno liquido.

50

T ^OP

Trasforma l’acqua in energia pulita, fornendo un numero illimitato.

Combustibile ad alto volume prodotto dall’elemento più abbondante dell’universo (idrogeno) disponibile nella sostanza più abbondante della terra (acqua).

L’H² utilizzato come combustibile nei mezzi di trasporto, reagendo con l’O², produrrebbe acqua o vapore come unico prodotto di scarto, eliminando completamente le emissioni di CO2 e i relativi problemi climatici e ambientali.

L’idrogeno rappresenta un’eccezionale densità di energia. Rilascio di 1k di idrogeno:

• 4,1 volte più energia di 1 kg di carbone

• 2,8 volte più di 1 kg di benzina

• 2,4 volte più di 1 kg di gas naturale.

CO

F ^LOP

Il ciclo di produzione / uso sarebbe inefficiente da un punto di vista

termodinamico poiché la sua produzione richiederebbe in genere più energia di quella che sarebbe poi resa disponibile attraverso la sua “combustione”.

I costi per la costruzione delle

infrastrutture necessarie per effettuare una conversione completa in un’economia a idrogeno sarebbero sostanzialmente elevati.

Lunghe distanze per viaggiare e incapacità di riempirsi di idrogeno nel mezzo

dell’oceano.

51

52

Progetto

NEW

ERA

CARBURANTE ALTERNATIVO

RISPETTO PER L’AMBIENTE

AVANZAMENTO TECNOLOGICO

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L’utilizzo di una nuova tecnologia di

propulsione combina in modo innovativo parti già esistenti per studiarne un sistema ancora non realizzato ma in continua evoluzione.

L’idrogeno può essere ricavato da fonti

rinnovabili ed utilizzato come combustibile, produce acqua o vapore acqueo come unico prodotto di scarto, eliminando completamente le emissioni di CO².

L’idrogeno è un vettore energetico dal quale è possibile ottenere energia meccanica ed energia elettrica.

STUDIO DELLA PROPULSIONE

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SICUREZZA

Immagazzinamento sicuro dell’idrogeno nei serbatoi preesistenti. Difficilmente infiammabile e non esplosivo.

RISPOSTA

Al fine di garantire un immagazzinamento sufficiente di energia elettrica, vengono utilizzate batterie Li-Ion.

SISTEMA STABILE

Box per lo stoccaggio e il rilascio di idrogeno. Condizioni ambientali di conservazione.

CONTRIBUTO

Possibilità di ricavare l’idrogeno dal mare creando un processo di produzione e consumo completamente green.

Prelevo l’acqua di mare ed attraverso il dissalatore purifico l’acqua, con

l’elettrolizzatore separo invece l’idrogeno dall’ossigeno.

EFFICIENZA

Le celle a combustibile con membrana a scambio protonico (PEM) hanno un’efficienza superiore ai generatori diesel. Questo può essere ulteriormente migliorato riciclando il calore rilasciato dalle celle a combustibile per acqua calda e riscaldamento.

Conservazione dell’idrogeno e conversione in energia

· ^{LOWER DECK}

SCALA 1:200

SCALA 1:200

57

NUOVA DISPOSIZIONE INTERNA DETTATA DALLO SPOSTAMENTO DEL TENDER A PRUA E DALLO SPOSTAMENTO AL DECK SUPERIORE DELLA CREW DINETTE

PROGETTAZIONE APPARATO MOTORE E ALLOGGI DEDICATI ALLA NUOVA PROPULSIONE

CORPO SCALA CENTRALE SPOSTAMENTO:

-FREEZE ROOM E FRIDGE ROOM -CREW CABIN

-LAUNDRY RIDIMENSIONAMENTO

DELLA SPIAGGETTA

L’idea di un nuovo tipo di propulsione ha determinato la disposizione interna della parte poppiera e della sovrastruttura a seguire, con alloggi dedicati per il funzionamento del sistema.

La necessità di spazio sottocoperta, per la propulsione, ha comportato la nuova posizione al deck superiore per la beach club, creando così una spiaggetta più ampia e più vivibile.

Altri sono stati i vincoli che hanno dato come soluzione un nuovo layout per la zona di prua, spostando anzitutto da poppa a prora il tender, eliminando la crew galley e portando al main deck la crew dinette.

Questo ha provocato lo spostamento della freeze room e fridge room, le crew cabin e la laundry.

-Messa a confronto dei piani generali-

· ^{MAIN DECK}

SCALA 1:200

58

SCALA 1:200

SERVIZI IGIENICI PER BEACH CLUB

NUOVA DISPOSIZIONE DETTATA ANCHE DAL CORPO SCALA CENTRALE

SPOSTAMENTO DEL TENDER DA POPPA A PRUA

PROGETTAZIONE DI UNA NUOVA BEACH CLUB

Dalle nuove disposizione nel lower deck ne derivano le scelte progettuali attuate per il main, il quale prevede un’ampia beach club, nella parte prodiera, più aperta e spaziosa dotata di una piscina, divaneria e piano bar. E’ stato necessario anche attrezzarla di un servizio igienico nelle vicinanze, nascosto dentro la struttura sul fianco destro.

All’interno si è progettata la nuova disposizione per la crew galley, dettata anche dal corpo scala centrato e dal nuovo spazio creato per la crew dinette.

A prua è stato spostato il tender, con accesso dal deck superiore e con portellone abbattibile sulla sinistra lasciando più privacy alla cabina armatoriale in caso di apertura del portellone.

· ^{UPPER DECK}

SCALA 1:200

59

SCALA 1:200

ACCORCIAMENTO SOVRASTRUTTURA PER AUMENTARE LA SUPERFICIE PANNELLATA

NUOVA ZONA VIVIBILE TRASFORMABILE IN BASE ALL’ATTIVITÀ RICHIESTA

CHIUSURA ZONA DIVANERIA, RECUPERANDO QUELLA

ELIMINATA A POPPA ELIMINAZIONE DIVANERIA

Sull’upper deck è stata riprogettata l’area di prua con una trasformabilità dello spazio in base alla attività richiesta dall’armatore. Il mattino può essere allestita come area fitness con ciclette e attrezzatura varia o altre attività come yoga, pilates; il pomeriggio come area relax con sdraio o lettini per massaggi; la sera allestita come un cinema all’aperto o nelle serate più IN come discoteca.

La divaneria già esistente è stata specchiata simmetricamente e da questa è stata progettata una struttura integrata di piano bar.

· ^{FLY DECK}

SCALA 1:200

60

SCALA 1:200

PROGETTAZIONE MODULI FOTOVOLTAICI ESTRAIBILI

(PARTE POPPIERA)

SOVRASTRUTTURA ESTRAIBILE PER MODULI FOTOVOLTAICI

PROGETTAZIONE MODULI FOTOVOLTAICI ESTRAIBILI

(PARTE PRODIERA)

MODULI FOTOVOLTAICI FISSI INCLINATI PER UNIONE DISLIVELLO DECK

TESSUTO FOTOVOLTAICO MODULI

FOTOVOLTAICI FISSI SU SOVRASTRUTTURA

Per il fly deck la disposizione dell’allestimento non è variata. Si è ridisegnato il fly aumentando la superficie a prora e creando così una zona pannellata fissa.

In pianta, le parti con campitura in trasparenza, a poppa, sono le zone per i moduli fotovoltaici estraibili dalla sovrastruttura, quella campite a righe sono i moduli fotovoltaici fissi, e la zona a prora che comprende l’area relax è coperta da un tendalino con tessuto fotovoltaico.

· ^PROFILO

SCALA 1:200

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SCALA 1:200

RIDUZIONE PARTE VETRATA PER DIMINUIRE LO SCAMBIO TERMICO POTENZA LATERALE

ACCORCIAMENTO ATTREZZATURA PER CONSENTIRE AVANZAMENTO PONTE ALLUNGAMENTO DEL FLY PER

AUMENTARE LA SUPERFICIE PANNELLATA

PRUA DRITTA ACCORCIAMENTO SOVRASTRUTTURA PER

AUMENTARE LA SUPERFICIE PANNELLATA

SPIAGGETTA ALLUNGATA

Il profilo è stato ridisegnato seguendo le tendenze e gli obiettivi del cantiere. La potenza laterale è stata pensata come un arco, completando quell’avviamento presente nella versione precedente e creando un senso di continuità tra scafo, rimasto tale, e sovrastruttura.

La richiesta per la riduzione della parte vetrata sullo scafo è stata soddisfatta con la creazione di vetrate funzionali per l’illuminazione esterna a bordo, nulla levato alla quantità di luce ottenibile con il design precedente ottenendo, però, minor scambio termico.

PROCESSO

Creazione di energia elettrica dai moduli fotovoltaici presenti sull’imbarcazione.

Prelievo d’acqua marina e attraverso il dissalatore, con il processo dell’osmosi

inversa, si rimuove la frazione salina.

Produzione di LOHC+ idrogenato.

Infrastrutture esistenti.

Distributore di LOHC+ idrogenato.

Con l’installazione dell’elettrolizzatore si separa l’acqua producendo idrogeno, elemento principale del sistema, e ossigeno

come elemento di scarto.

Box LOHC

LOHC- LOHC+

Trasformazione da energia chimica ad elettrica tramite le fuel cell.

Batterie per accumulo energia elettrica, e per la richiesta di potenza per l’avviamento

di macchinari.

Trasformazione di energia elettrica a energia meccanica per il funzionamento

dei motori elettrici.

Zero emissioni di CO2.

H20 2H2

O2

Dehydrogenation Hydrogenation

H2 in H2 out

contributo

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