Charleston, sulla costa orientale del Nord America: il 22 maggio 1819 il "Savannah", lungo 30,5 metri, salpa per Liverpool. Sarebbe stata la prima traversata atlantica di un piroscafo. Ma nessun passeggero sale a bordo e nessuno affida il carico al neonato fumatore, lo scetticismo è troppo forte. La traversata funziona, ma le ruote a pale recuperabili vengono utilizzate solo per 80 ore nei periodi di calma. La velocità di 8 nodi è possibile con l'alimentazione a motore, il resto del tempo viene trascorso a vela, la "Savannah" è armata tradizionalmente. Prima di Liverpool, la nave viene riscaldata ancora una volta in modo civettuolo, e a terra si crede che stia arrivando una nave in fiamme.
Esattamente 200 anni dopo, l'"Energy Observer", lungo 30,5 metri, è stato ormeggiato ad Amburgo. I suoi costruttori sperano che le due prue affilate indichino la strada per una nuova era senza ciminiere fumanti. Una cella a combustibile alimenta i due motori elettrici. Per immagazzinare il carburante, l'idrogeno, otto serbatoi spessi come delfini e lunghi più di due metri sono appoggiati sul ponte di prua. Ognuno di essi contiene 322 litri o quasi 8 chilogrammi di idrogeno a una pressione di 350 bar. L'idrogeno attende lì la cosiddetta combustione a freddo, una reazione elettrochimica che produce elettricità e calore, oltre all'acqua come unico prodotto di scarto. In questo modo, il catamarano assomiglia a una cella a combustibile o a un'auto a idrogeno. Tuttavia, l'idrogeno viene prodotto anche a bordo, il che costituisce la particolarità di questo catamarano.
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Tutta l'energia per la sua produzione, per cucinare, per l'acqua calda e per la vasta elettronica, è generata a bordo, finora da 165 metri quadrati di celle solari. Tuttavia, la "Turanor Solar", una motonave di 31 metri costruita presso il cantiere navale Knierim di Kiel, è già riuscita a trasformare il sole in propulsione. Ha circumnavigato il globo dal 2010 al 2012 sulla rotta del sole a piedi nudi. Oggi si chiama "Race for Water" e, in seguito a una conversione, dispone anche di elettrolisi a bordo e di 200 litri di idrogeno in serbatoi pressurizzati. Entrambi i progetti vanno quindi nella stessa direzione. La differenza, tuttavia, sta nell'utilizzo dell'energia eolica. Inoltre, l'"Energy Observer" è una barca con un passato da velista.
I loro scafi sono stati costruiti in Canada nel 1983 come "Formule Tag", il catamarano più grande del mondo all'epoca. Lo skipper Mike Birch fu il primo a navigare per 500 miglia con questo mostro in fibra di carbonio. Robin Knox-Johnston e Peter Blake gli diedero un nuovo armo e la superficie velica passò da 440 a 526 metri quadrati. Anche lo scafo subacqueo fu dotato di una seconda pelle, per garantire la sicurezza. Al suo secondo tentativo, nel 1994, l'"Enza" circumnavigò con successo il globo in 74 giorni e 22 ore nell'ambito del Trofeo Jules Verne.
Da capra da corsa a nave da ricerca
Tracy Edwards acquistò l'imbarcazione nel 1996 e da allora si chiamò "Lady Endeavour", poi "Royal Sun Alliance". Partì per il Trophée Jules Vernes del 1998 con un equipaggio di donne, ma l'albero si ruppe al 43° giorno. Toni Bullimore acquistò e ampliò gli scafi, circumnavigò il globo nella "The Race" come "Team Legato" nel 2001 e di nuovo nel 2005 durante la "Oryx Quest", sempre dopo essere stato ribattezzato, questa volta come "Team Deadalus". Un annuncio di vendita del 2008 chiedeva 585.000 sterline inglesi, circa 670.000 euro. A quanto pare, però, non è stato trovato alcun acquirente. Nel 2009, durante un trasferimento, la nave si è rovesciata nel Golfo di Biscaglia con venti di 4 Beaufort; nessuno è rimasto ferito. Nel 2013, il team "Energy Observer" ha acquistato il catamarano e lo ha convertito per nuovi compiti a partire dal 2015.
La nave ha intrapreso il suo quarto viaggio intorno al mondo utilizzando energia eolica e solare. Victorien Erussard è l'iniziatore del progetto. Il quarantaquattrenne è stato attivo nella scena francese della vela di lunga distanza per dieci anni. La vela da regata è entusiasmante, ma anche piuttosto egocentrica e non va a beneficio del resto del mondo, dice Erussard. "Quando ho avuto un blackout elettrico in mezzo all'Atlantico durante la Transat Jacques Vabre, la situazione mi è sembrata stupida, mentre intorno a me scoppiava l'energia del vento e del sole". L'interruzione di corrente a bordo è stata la nascita del progetto "Energy Observer".
Dal 2013, Erussard ha trascorso due anni alla ricerca di sponsor e la conversione ne ha richiesti altri due. Il dislocamento è raddoppiato a 31 tonnellate, per cui gli scafi sono stati dotati di sfere di galleggiamento. Sono rimaste le bocchette per la deviazione delle onde sopra i portelloni dei due scafi. Anche le travi sono quelle vecchie. La navicella, che all'epoca era più che altro una capsula di navigazione tra le travi di poppa e quelle centrali, è stata sostituita da una sezione centrale relativamente opulenta che si estende da prua a poppa. La sua forma aerodinamica ricorda un enorme chicco di riso.
L'"Energy Observer" utilizza celle a combustibile ed energia solare
"Per favore, chiudete di nuovo", si appella Jean Baptiste Sanchez mentre entra nel chicco di riso per evitare che la pioggia di Amburgo soffi dentro. È uno dei tre capitani dell'"Energy Observer", che si alternano sul ponte di comando ogni poche settimane. La nave è in navigazione per sette mesi all'anno, mentre il resto del tempo è dedicato all'armeggio. Al salone, riscaldato elettricamente, si accede attraverso le porte scorrevoli, che si richiudono rapidamente. A sinistra si trova la cucina con piano cottura a induzione e lavastoviglie, che galleggia visivamente sopra il pavimento della cabina grazie all'illuminazione a strisce, mentre a dritta si trova il salone. A prua si trovano la toilette, i cinque scomparti e il vano doccia. Sono disponibili 500 litri di acqua calda. L'acqua di raffreddamento proveniente dall'elettrolisi si riscalda a 45 gradi, quella dei motori elettrici a 59 gradi e il calore residuo della cella a combustibile a 72 gradi.
Il flusso di energia viene continuamente visualizzato su due schermi, proprio come in una centrale elettrica. Nel quarto superiore sono simboleggiati i dieci gruppi di celle solari che alimentano un bus da 400 volt attraverso dieci caricatori. Questo alimenta direttamente i motori elettrici da 41.000 watt o i due banchi di batterie: due unità di accumulo da 56 chilowattora sono disponibili a 400 volt. Ci sono anche due batterie da 24 volt, ciascuna con una capacità di 8 kilowattora. Calcolando i 12 volt, si arriva a oltre 10.000 ampereora: 100 batterie per auto affiancate. Un altro confronto: i serbatoi di idrogeno immagazzinano anche 20 volte più energia, il tutto registrato sui due monitor. "È il mio primo sguardo quando mi alzo e l'ultimo prima di andare a letto".
Ottimizzazione continua
L'energia può anche fluire direttamente dall'autobus al sistema di elettrolisi. Il catamarano galleggia già nell'elemento. Tuttavia, una pompa a membrana deve prima desalinizzare l'acqua dell'Elba. Il filtrato è sufficiente per gli spaghetti e la cella umida; tuttavia, per l'elettrolisi è necessaria acqua distillata. A questo scopo, viene nuovamente filtrata in una pompa a membrana. Da questo sistema nello scafo di babordo, l'acqua passa attraverso un tubo di acciaio inossidabile spesso un dito al sistema di elettrolisi sul lato di tribordo; in linea di principio, l'elettricità viene applicata all'acqua, causando la scissione delle molecole d'acqua in una molecola di idrogeno e una di ossigeno. Dovrebbero dividersi.
L'"Energy Observer" non è un modello di serie. Le cose vengono costantemente ottimizzate e ci sono anche dei difetti. "Il secondo stadio del compressore ha bisogno di una nuova membrana, la dodicesima in dodici mesi", si lamenta Hugo Devedeux, uno dei quattro ingegneri a bordo. Spera di riuscire a installare il nuovo pezzo per quando salperanno, perché vogliono partire con i serbatoi di idrogeno pieni.
"Ali oceaniche" al posto dell'aquilone
Sebbene le celle solari forniscano 24 kilowatt nel caso ottimale, 14 kilowatt in più di quelli necessari per la propulsione, ciò non è sufficiente a tamponare le notti, le mattine e le sere. Fino all'inizio dell'anno, quindi, erano ancora installate due turbine eoliche e un aquilone. "Il problema, però, era che le turbine, pur ottenendo buone prestazioni, rallentavano enormemente quando viaggiavano controvento", spiega Sanchez. Anche l'aquilone del produttore francese Beyond the Sea è stato smontato, perché era difficile da domare, riferisce Devedeux.
L'ufficio di progettazione francese VPLP di Vannes e Parigi sta sviluppando delle ali per navi da crociera e da carico, inizialmente testate su un piccolo daysailer tri. L'"Energie Observer" è stato equipaggiato con la prima coppia di "Ocean Wings" da 30 metri quadrati per quindici giorni. Gli alberi sembrano carini solo in confronto alla lunghezza della barca: sono alti dodici metri. Ogni ala ha due segmenti mobili. Questo fa sì che ricordino da un lato i rig della Coppa America, ma anche i rig polarizzanti degli yacht planesail e wingsail progettati all'epoca da John Walker, quattro dei quali sono stati costruiti tra il 1997 e il 2001. Questi sono stati costruiti dal Groupe Constructions Industrielles de la Méditerranée (CNIM).
Sebbene i due alberi siano dotati di pulsanti di comando per l'azionamento manuale, di solito vengono azionati dal cavalletto di comando rialzato. Il tettuccio è in realtà realizzato in tela velica di poliestere convenzionale. I pistoni idraulici regolano automaticamente le sezioni alari in base alla rotta, alla velocità e alla forza del vento, mentre l'albero ruota elettricamente. Durante l'unico passaggio a vela dai Paesi Bassi ad Amburgo, sono stati raggiunti 10,5 nodi con 20 nodi di vento. Si dice che l'angolo di virata sia di ben 70 gradi, dato che il catamarano ha ancora le tavole centrali di quando navigava.
"Energy Observer" come generatore
Per far fronte all'energia autogenerata, la velocità di crociera del motore elettrico del gatto è di 5 nodi. Le vele aumentano la velocità e l'autonomia, una sorta di "crociera danese" autosufficiente dal punto di vista energetico.
"I parametri del caricabatterie saranno regolati la prossima settimana, poi potremo usare i motori anche come generatori", spiega Hugo Devedeux a proposito del recupero previsto. Si prevedono perdite di velocità fino a 4 nodi, con un flusso di 5.000 watt che saranno utilizzati per le batterie o per la produzione di idrogeno.
L'obiettivo è aumentare la velocità media. L'imbarcazione è stata baciata dal sole durante un tour nel Mediterraneo, ha fatto tappa vicino a San Pietroburgo, ha doppiato Capo Nord fino a Spitsbergen e poi ha fatto il giro del mondo.
Partner per l'innovazione
Tre camion portano il "Villaggio" in molti dei cento porti previsti. Comprende bacheche, un ufficio, tende semisferiche per presentazioni video, conferenze e una mostra. Tutto ciò è reso possibile da un budget annuale di 2,5 milioni di euro. I camion dello sponsor sono tra i modelli più efficienti disponibili, assicura Sanchez. Il gommone, che in precedenza aveva un motore a combustione, sarà presto convertito in una cella a combustibile con motore elettrico, e si sta discutendo con un produttore tedesco.
Toyota Europe è entrata come partner nel 2019. I veicoli a celle a combustibile prodotti in serie dalla casa giapponese li renderebbero adatti al portafoglio, spiega il reparto media composto da sei persone. Toyota, da parte sua, spera di attirare maggiormente l'attenzione sui modelli a combustibile, considerati più vantaggiosi dei veicoli a batteria. Dal 2020, il progetto si concentra anche sulla sensibilizzazione al cambiamento climatico. Un fattore chiave è stato il raggiungimento delle Svalbard, dove gli effetti sono tangibili.
Dopo aver attraversato l'Atlantico, la "Savannah" intraprese un viaggio di andata e ritorno con tappe a Stoccolma, San Pietroburgo, Kronstadt, Copenaghen e Arendal in Norvegia. Tuttavia, l'idea non fu ben accolta all'epoca e fu un disastro finanziario. La locomotiva a vapore fu rimossa e venduta, e la "Savannah" navigò come nave da carico senza motore fino a quando, nel 1821, si arenò al largo di Long Island e fu smantellata sul posto. 20 anni dopo si sviluppò un traffico regolare di navi a vapore, anche attraverso l'Atlantico. La "Savannah" navigava in anticipo sui tempi.
Dati tecnici di "Energy Observer"
- Lunghezza del busto:30,5 m
- Larghezza:12,8 m
- Profondità:2,20 m
- Spostamento:31 t
- superficie velica:2 x 30 m²
- Motore:2 x 41 kW
Questo articolo è apparso per la prima volta su YACHT 13/2019 ed è stato aggiornato per questa versione online.
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