Nel 1926 un’insolita nave arrivò a New York dopo aver attraversato l’Atlantico. Si trattava di un veliero convertito ribattezzato Baden-Baden . I suoi due alberi erano stati abbattuti e sul ponte erano stati montati invece una coppia di cilindri girevoli alti 15 metri. Conosciuti come rotori Flettner, dal nome di Anton Flettner, l’inventore tedesco che ebbe l’idea, i rotori funzionavano come vele. Non solo erano estremamente efficienti, consentendo alla nave di consumare meno della metà del carburante che utilizzerebbe una nave a petrolio di dimensioni simili, ma permettevano anche all’imbarcazione di virare più vicino al vento in arrivo di quanto consentisse il suo sartiame di tela originale.
I rotori furono salutati come un grande risultato prima che il petrolio a buon mercato facesse diminuire l’interesse. Ma il costo del petrolio è in aumento, e non solo a livello finanziario. Le navi, che trasportano oltre l’80% delle merci mondiali, rappresentano circa il 3% delle emissioni di gas serra dell’umanità, una percentuale simile a quella del trasporto aereo. I porti stanno quindi imponendo limiti di emissione alle imbarcazioni marine. L’Organizzazione marittima internazionale ha fissato obiettivi per ridurre le emissioni a zero entro “intorno” il 2050. L’imprecisione deriva dal fatto che al momento non esiste un modo semplice per arrivarci.
Il ritorno alla navigazione è già stato annunciato in passato come un modo per ridurre l’inquinamento. Negli ultimi anni ciò ha portato a un rinnovato interesse per i rotori Flettner e per altre tecnologie eoliche , tra cui vele rigide, aquiloni giganti e strutture alte chiamate vele aspiranti. Tuttavia, l’industria marittima, come molte delle sue navi, può impiegare molto tempo per cambiare rotta. Dopo un periodo in cui i progressi erano limitati a schizzi fantasiosi e prove su piccola scala, gli armatori stanno ora ordinando di ammodernare le navi mercantili esistenti e di costruire nuove navi sostenute dal vento. Sembra finalmente arrivata una nuova era della vela.
Il vento è particolarmente adatto come forma di energia ausiliaria per le navi più grandi di acque profonde. La tecnologia delle batterie attualmente non può alimentare molto oltre le piccole imbarcazioni che operano su rotte brevi. E sebbene i combustibili alternativi prodotti tramite processi verdi, come i biocarburanti, l’idrogeno e l’ammoniaca, abbiano la spinta necessaria, esistono poche infrastrutture per produrli e distribuirli. Inizialmente, almeno, saranno costosi. Pertanto, anche per le navi che utilizzano combustibili alternativi, sfruttare il vento aiuterà a ridurre ulteriormente i costi e le emissioni.
I rotori Flettner rimangono una soluzione interessante. Mentre il vento scorre attorno ai cilindri rotanti, la rotazione crea un’area di alta pressione dell’aria da un lato e di bassa pressione dall’altro. Grazie a un fenomeno noto come effetto Magnus (che aiuta anche le palline rotanti a tracciare percorsi curvi nell’aria), questo differenziale di pressione crea una forza ad angolo retto rispetto alla direzione del vento. Sull’ala di un aereo orizzontale, genera portanza. Su un rotore verticale, aiuta a spingere la nave in avanti. I rotori possono essere girati a diverse velocità e in diverse direzioni consentendo loro di essere “regolati” in base alle condizioni del vento prevalenti. Tutto questo avviene automaticamente, quindi non è necessario alcun equipaggio aggiuntivo.
Tra le aziende che forniscono i moderni rotori Flettner c’è Norsepower, un’azienda con sede in Finlandia. All’inizio di quest’anno ha vinto quello che si dice sia il più grande contratto di propulsione eolica mai realizzato, con un ordine per montare sei rotori da 35 metri su ciascuna delle tre nuove navi mercantili in costruzione per Louis Dreyfus Armateurs, un armatore francese. Le navi saranno noleggiate ad Airbus, gruppo aerospaziale europeo. Ciascuno trasporterà un numero sufficiente di aerei parzialmente costruiti, costituiti da fusoliere, ali e code, da assemblare in sei aerei di linea a 320 negli stabilimenti Airbus in America.
Norsepower ha già dotato otto navi di rotori e ha un portafoglio ordini del valore di 30 milioni di euro (32 milioni di dollari). Le navi in servizio registrano una riduzione del consumo di carburante, e quindi un calo simile delle emissioni, compreso tra il 5% e il 25%, afferma Tuomas Riski, amministratore delegato uscente dell’azienda. Ogni rotore costa circa 1 milione di euro, che secondo lui può essere ripagato in un risparmio di carburante in un periodo compreso tra tre e dieci anni.
Risparmi più o meno simili sono promessi da altri sistemi ausiliari a energia eolica, anche se i confronti esatti sono difficili perché molto dipende da fattori tra cui le condizioni del vento e il tipo di nave, nonché la sua velocità e rotta. Se le aziende volessero ripensare la propria logistica, Riski ritiene che i capitani potrebbero tenere i motori al minimo per la maggior parte del tempo. Invece di attenersi a programmi prestabiliti, i viaggi potevano essere pianificati lungo rotte con i venti più favorevoli, proprio come avveniva nell’era della vela. Ciò potrebbe significare che le merci non deperibili impiegano un po’ più tempo per arrivare, ma gli spedizionieri verrebbero ricompensati con un’impronta di carbonio molto inferiore.
Altre vecchie idee vengono riprese. Nel 1985 un’altra insolita imbarcazione salpò per New York. Questa era l’ Alcyone , una nave da ricerca costruita da Jacques-Yves Cousteau, un oceanografo e regista francese. Era dotato di una coppia di vele aspiranti: alti cilindri dotati di ventilatori elettrici per convogliare l’aria attraverso strisce forate lungo i lati. Questi aspirano il flusso d’aria più vicino a quel lato, riducendo la resistenza e creando fino a sette volte più forza di una vela convenzionale, secondo bound4blue, un’azienda con sede in Cantabria, nel nord della Spagna, che produce una versione moderna chiamata e sail s.
Fondata nel 2014 da tre ingegneri aerospaziali, bound4blue annovera tra i suoi consiglieri Bertrand Charrier, che ha aiutato Cousteau a sviluppare l’ Alcyone . L’azienda ha già installato una serie di e sail , comprese tre versioni da 22 metri adattate alla Ville de Bordeaux , una nave da trasporto roll-on-roll-off noleggiata anche ad Airbus. L’azienda ha altre cinque installazioni in corso, inclusa una cisterna per prodotti chimici. Anche in questo caso, il risparmio di carburante dipende dal tipo di imbarcazione alimentata e da come viene utilizzata. L’azienda sta effettuando valutazioni da parte di terzi per stabilire valori di prestazione tipici.
Le eSAILS potrebbero essere utilizzate su quasi tutte le grandi navi marittime, afferma Dana Camps, responsabile marketing dell’azienda, anche se potrebbero dover essere modificate per alcune navi. Poiché il ponte di una nave portacontainer, ad esempio, è solitamente pieno di scatoloni, che necessitano di una movimentazione regolare, qualsiasi sistema eolico ausiliario deve evitare di intralciarsi. Utilmente, i rotori e le vele di aspirazione possono essere dotati di meccanismi di abbassamento, utili anche quando si passa sotto ponti bassi. Sistemi altrettanto discreti potrebbero essere installati anche sulle navi da crociera, che ora assomigliano a giganteschi condomini galleggianti, ma il periodo di recupero dell’investimento sarebbe più lungo perché trascorrono una maggior parte del loro tempo con i passeggeri rilassandosi nei porti.
Alcune grandi navi continuano a issare le vele, anche se tendono ad essere del tipo rigido utilizzato sui moderni yacht da regata. Anche questi funzionano come le ali degli aerei montate verticalmente. Una nave dotata di vele rigide è la Pyxis Ocean , una nave portarinfuse di proprietà della Mitsubishi Corporation. La nave, vecchia di cinque anni, è stata dotata in Cina di due vele alte 37,5 metri chiamate WindWings, progettate da bar Technologies, una società di ingegneria navale con sede a Portsmouth, sulla costa meridionale della Gran Bretagna.
L’ Oceano Pyxis è stato tracciato da Cargill, un gigantesco gruppo alimentare, per trasportare il grano. Dopo sei mesi in mare, le WindWings hanno ridotto il consumo di carburante di circa il 15%, anche se la società stima che tre vele potrebbero ridurre il consumo medio di carburante del 30% o più. Oceanbird, una società svedese, sta installando sei gigantesche vele alari sulla Orcelle Wind , una nuova nave da trasporto con una capacità di circa 7.000 auto, che entrerà in servizio nel 2027. Oceanbird ritiene che le vele potrebbero garantire emissioni inferiori del 50-60% rispetto con i vettori convenzionali.
Un’altra opzione è quella di trainare le navi insieme a vele da aquilone giganti, simili agli aquiloni parafoil utilizzati dai kiteboarder. A febbraio Kawasaki Kisen Kaisha, un grande armatore giapponese noto anche come k Line, ha acquisito una startup francese chiamata Airseas, che ha sviluppato una vela da kite chiamata Seawing. Questi possono essere lanciati e recuperati automaticamente dalla prua di una nave, riducendo al minimo l’ingombro sul ponte. Airseas ha testato un Seawing lo scorso anno su una nave mercantile della linea k. Si prevede che ridurranno le emissioni di anidride carbonica di circa il 20%, afferma k Line.
Con circa 50.000 grandi navi mercantili di vario tipo che solcano le acque d’alto mare, ciascuna con un’aspettativa di vita media di circa 30 anni, ci vorrà del tempo prima che il settore dei trasporti marittimi ripulisca il suo comportamento. Ma ripulirlo è necessario. Se le loro navi continueranno a emettere fumi, gli armatori si ritroveranno presto nell’impossibilità di operare in molti porti. Anche se il numero di navi che ritornano all’energia eolica rimane per ora piccolo, le previsioni per la tecnologia delle vele sembrano estremamente promettenti.