Sul lungomare: le soluzioni «Shore Power» di Wabtec rivoluzionano il settore delle spedizioni globali
Con ShoreConnect e FerryCharger, Wabtec soddisfa le richieste portuali per un trasferimento di energia «da terra a nave» sicuro, pulito, affidabile ed efficiente
Introduzione
I porti sono meglio conosciuti come punti di imbarco e sbarco, letteralmente i punti di partenza o di arrivo di un viaggio marittimo. Questo vale sia per il settore multimiliardario delle compagnie di crociera che per il trasporto marittimo globale (l'80% del volume del commercio mondiale è movimentato dalle navi). Eppure i porti stanno diventando anche qualcos'altro: stazioni di ricarica, estensioni della rete.
Spinti in parte dalla tendenza globale all'elettrificazione, dai quadri normativi internazionali e regionali sulle emissioni 1 e dagli impegni locali per operare in modo più sostenibile, i porti sono all'epicentro di un cambiamento epocale nel settore marittimo, che sta aiutando i porti a esprimere il loro potenziale come centri commerciali sicuri, produttivi ed efficienti, diventando al contempo ottimi vicini alle loro comunità locali.
Al centro di questo cambiamento c'è Wabtec, un'azienda con una connessione centenaria con i porti e gli operatori portuali più importanti del mondo, una relazione radicata nella fornitura di soluzioni di trasferimento di energia innovative ed efficienti.
«Sì, c'è una 'onda verde' nel settore marittimo, ma gli operatori portuali non stanno adottando soluzioni energetiche sostenibili solo per ragioni normative: si stanno rendendo conto che porti più puliti hanno un buon senso commerciale», offre Olivier Kompaore, vicepresidente della ricarica e del trasferimento di energia presso Wabtec. «Gli operatori portuali non possono permettersi il lusso di perseguire l'innovazione fine a se stessa. Devono essere pratici e sono alla ricerca di soluzioni rispettose dell'ambiente e che siano fattori di efficienza, sicurezza e affidabilità.
«E vogliono che queste soluzioni siano fornite da aziende che sanno come avere successo sul lungomare, partner di cui fidarsi».
Wabtec attualmente supporta i requisiti di trasferimento di potenza per un'ampia gamma di imbarcazioni. Per le navi da crociera, le navi portacontainer, le navi alimentatrici e portarinfuse, nonché una varietà di navi di servizio, i prodotti OPS (Onshore Power Supply) dell'azienda sono progettati per garantire flessibilità, sicurezza operativa e mantenere la banchina (l'infrastruttura portuale) libera da gru e gateway di accesso. In questo mondo, non è la velocità di erogazione dell'energia che conta di più, ma piuttosto la sicurezza e l'efficienza complessive.
Ma per le navi che effettuano brevi soste, ad esempio i traghetti elettrici, il tempo è fondamentale. L'obiettivo è completare una ricarica in sicurezza nel più breve lasso di tempo possibile, in genere 15 minuti o meno, mentre veicoli e passeggeri escono e altri salgono a bordo. Anche in questo caso, le soluzioni di trasferimento di potenza di Wabtec stanno emergendo come standard.
Con in mente questi due tipi distinti di soluzioni da terra a nave, esaminiamoli più da vicino.
Nassau, abbiamo un problema
Considerate la nave da crociera. Queste navi gigantesche sono cresciute notevolmente di dimensioni negli ultimi decenni. Le più grandi, le navi di classe Oasis di Royal Caribbean, sono lunghe più di 1.000 piedi, paragonabili a un grattacielo capovolto su un fianco, pesano oltre 200.000 tonnellate lorde e possono ospitare oltre 7.000 passeggeri su 20 ponti!
Ma c'è un problema. Le navi da crociera sono alimentate da enormi motori diesel. Storicamente, quando queste navi attraccavano, permettendo ai passeggeri di sbarcare, avevano bisogno di mantenere i motori accesi.
Perché?
Perché queste navi funzionano in modo molto simile ai grandi hotel: mentre sono in porto, i loro sistemi di illuminazione, HVAC e refrigerazione si basano su motori ausiliari come generatori di energia. In altre parole, le navi da crociera hanno mantenuto i motori accesi per mantenere le luci accese.
Eppure ogni ora che una grande nave da crociera trascorre all'ormeggio con il motore al minimo rilascia sostanze inquinanti nocive nell'atmosfera. Una singola nave può bruciare 30.000 litri (~8.000 galloni) di gasolio durante un soggiorno di 8-10 ore, emettendo CO2, NOx, SOx e particolato equivalenti a quelli di una piccola città.
E, ricordate, i porti più popolari non ospitano una sola nave alla volta. Il porto crocieristico di Nassau alle Bahamas, ad esempio, dispone di sei posti barca e può ospitare 7 navi da crociera contemporaneamente.
In poche parole, è un sacco di inquinamento.
Lavorando a stretto contatto con gli operatori portuali, cosa che fa sin dall'inizio del 1900 attraverso la sua associazione con Stemmann-Technik (Wabtec ha acquisito l'azienda nell'ambito dell'acquisto di Fandstan Electric Group Ltd nel 2014), Wabtec ha assunto un ruolo guida nelle soluzioni OPS. Questa tecnologia consente alle navi di collegarsi alla rete elettrica mentre sono ormeggiate e di spegnere i motori diesel. Di conseguenza, le emissioni vengono completamente eliminate, mentre il rumore e le vibrazioni vengono drasticamente ridotti.
Il prodotto leader di Wabtec in questa categoria, ShoreConnect, funge da interfaccia tra l'alimentazione elettrica del porto e la nave.
«L'idea in sé è semplice: come collegare al meglio la fonte di alimentazione di un porto alla 'presa' elettrica della nave mentre è all'ormeggio, ma l'esecuzione ottimale di questa impresa si basa su decenni di competenze nel trasferimento di energia, dallo sviluppo di 'scatole di giunzione' a babordo alla progettazione e manipolazione dei cavi pesanti necessari per effettuare la connessione», afferma Kompaore.
I clienti, incluso il porto di Nassau, si rivolgono a questa soluzione non solo perché funziona, ma anche per come funziona.
«ShoreConnect è pieno di innovazioni che fanno appello al mandato prioritario degli operatori portuali in materia di flessibilità, sicurezza, efficienza e affidabilità», spiega Jan Frieling, responsabile tecnico di ShoreConnect. «Le soluzioni di alimentazione da terra di Wabtec sono dotate di un braccio meccanico avanzato che gestisce i cavi pesanti con grande destrezza, consentendo a un membro dell'equipaggio a bordo porto di effettuare il collegamento, mentre prima ne richiedeva quattro.
«Inoltre, il prodotto è disponibile in diverse configurazioni, una fissa per una procedura di attracco fissa, l'altra mobile, in modo che il sistema di gestione dei cavi (CMS) possa essere spostato facilmente attraverso il molo per incontrare le navi ovunque attraccino. ShoreConnect compensa anche l'escursione delle maree: questo è l'oceano di cui stiamo parlando, un bersaglio mobile! — ed è progettato per proteggere dalle inondazioni».
Quindi sì, anche se si tratta fondamentalmente di un problema «plug-and-socket» in senso lato, è anche una sfida in termini di ergonomia, conversione di potenza, sicurezza, personale e sostenibilità, il tutto racchiuso in uno e contrapposto a un ambiente oceanico volubile e imprevedibile.
«E non sfugge agli operatori portuali e ai governi locali che è controproducente per i porti inquinare gli ambienti che hanno attratto i crocieristi in primo luogo», osserva Kompaore.
Nel porto di Kiel, ShoreConnect ha ridotto le emissioni annuali di CO2 di 12.000 tonnellate, motivo per cui la soluzione sta crescendo in prevalenza nei porti più iconici d'Europa e del mondo, tra cui Barcellona, Bremerhaven, Napoli, Nassau e Venezia. E oggi a Rostock, in Germania, la soluzione di Wabtec è da sola la più grande centrale elettrica da terra di tutta Europa, in grado di fornire fino a 20 MVA a due navi da crociera contemporaneamente.
Ricarica rapida per i traghetti
La ricarica di un traghetto elettrico rappresenta una sfida diversa. La crescente flotta di navi elettriche ROPax/RoRo (roll on, roll off) necessita rapidamente di elettroni! Questo perché, come i passeggeri e i veicoli che servono, sono sempre in movimento. Un gruppo di passeggeri esce, un altro sale rapidamente a bordo. Prossimo!
Per necessità, questo scambio di energia è un pit stop, una svolta veloce.
«Poiché questa soluzione si basa sulla ricarica rapida, è altamente automatizzata e molto futuristica», sottolinea Julian Elskamp, responsabile tecnico di FerryCharger. «Quando il traghetto si avvicina al terminal, il ferry charger riceve un segnale Wi-Fi che lo prepara all'azione. Poi, quando il traghetto attracca, il nostro sistema rileva automaticamente la presa, si connette ad essa e inizia a ricaricarsi, il tutto in 10 secondi o meno. Una volta completata la ricarica, il sistema si scollega automaticamente e il traghetto è libero di partire».
La capacità del sistema di trasferire una grande quantità di energia in modo rapido e affidabile in modo completamente automatico lo rende un pilastro nei terminal dei traghetti di tutto il mondo. FerryCharger è un successo sulla Casco Bay Lines di Portland, nel Maine, ed è stato recentemente selezionato da Washington State Ferries, il più grande sistema di traghetti degli Stati Uniti, per fornire sistemi di ricarica automatica per i suoi nuovi traghetti ibridi elettrici.
Questa è una vecchia notizia per i porti di altre parti del mondo, compresi quelli della regione nordica e del Canada, che utilizzano FerryCharger per supportare l'elettrificazione dei traghetti e il passaggio al trasporto verde, riducendo le emissioni fino al 75%.
Avanti sereno
A suo agio nell'ambiente portuale, Wabtec sta riscuotendo successo presso i suoi clienti in termini di fattori di forma di tariffazione e casi d'uso.
«Non esistono due porte uguali», conclude Kompaore. «È qui che ci aiuta la nostra lunga storia come fornitore di soluzioni affidabili. Abbiamo una vasta esperienza di innovazione e versatilità nel trasferimento di potenza che non è seconda a nessuno in questo settore. Qualunque sia la sfida, i nostri clienti portuali sanno che siamo al loro fianco in questo viaggio e che ci aspetta un passaggio sicuro».
1 L'Organizzazione marittima internazionale (IMO) punta a zero emissioni nette entro il 2025, con riduzioni del 20-30% entro il 2030. «EU Fit for 55" impone che entro il 2030 tutte le navi portacontainer e passeggeri di stazza lorda superiore a 5.000 tonnellate lorde debbano essere collegate alla rete elettrica terrestre se rimangono per più di due ore nei principali porti dell'UE.