TESEO

Integrazione di nuove tecnologie energetiche per il settore navale

Le attività di progetto di TESEO prevedono obiettivi realizzativi rivolti, da un lato, all’integrazione di nuove tecnologie energetiche (che rappresentano lo stato dell’arte della ricerca nel settore delle tecnologie ad alta efficienza e a basso impatto ambientale) a bordo di imbarcazioni di diversa tipologia quali yacht, megayacht, imbarcazioni a vela e pescherecci e, dall’altro, allo sviluppo di tecnologie energetiche con forte carattere di innovazione, dedicate specificatamente all’applicazione nel settore navale che nel medio e lungo termine potranno trovare più efficace applicazione on-board, grazie ai risultati del presente progetto.

Per imbarcazioni da diporto, quali yacht e barche a vela (OR1), è previsto l’impiego di stack di celle a combustibile ad elettrolita polimerico di potenza massima fino a 50 kW (5-10 kW e 10-50 kW). Saranno analizzate sia le configurazioni ibride che quelle puramente elettriche.
Per i sistemi di accumulo si farà riferimento, oltre all’uso di batterie di tipo zebra caratterizzate da elevate densità di energia, a sistemi di accumulo mediante idrogeno prodotto on-board tramite elettrolizzatori, utilizzando i vari surplus di energia elettrica.
Sarà valutato l’impatto delle nuove tecnologie sull’imbarcazione anche in termini di spazi, ingombri, pesi ed esigenze abitative attraverso analisi ingegneristico-strutturali ed energetiche. Particolare attenzione sarà rivolta alle fonti rinnovabili quali fotovoltaico e minieolico al fine di garantire la sostenibilità ed efficienza energetica. Inoltre, saranno anche studiate, sviluppate ed ottimizzate metodologie basate sull’integrazione delle energie rinnovabili (disponibili a bordo di un’imbarcazione) finalizzate alla generazione di energia elettrica per i sistemi ausiliari.

Per la propulsione elettrica di grandi imbarcazioni, l’obiettivo realizzativo (OR2) è rappresentato dallo sviluppo e realizzazione di un sistema completo di generazione di energia elettrica di potenza massima 210 kW, comprendente: gli stack di celle a combustibile polimeriche pre-commerciali disposti in serie e/o parallelo, le batterie, i dispositivi per l’accumulo dell’ idrogeno di alimentazione (compatibili con la normativa vigente) ed i sistemi di controllo e gestione. Il generatore, la cui funzionalità sarà verificata mediante test sia a livello di componenti che a livello del sistema completo, sarà realizzato in modo da costituire un modulo base applicabile anche a diverse imbarcazioni di differenti taglie ed esigenze energetiche data la modularità della tecnologia.
Sarà infine condotto uno studio dei vincoli della normativa vigente per determinare le linee guida di una prossima normativa atta a determinare i nuovi criteri di sicurezza in relazione all’utilizzo delle nuove tecnologie e per la loro certificazione.

Per la realizzazione del prototipo di peschereccio ad alta efficienza e basso impatto ambientale (OR4) saranno ricercate soluzioni innovative nell’ambito della fluidodinamica della carena e della struttura dello scafo al fine di migliorarne l’efficienza e ridurre i consumi di combustibile. Parallelamente, si procederà all’ottimizzazione del sistema di propulsione studiando anche diverse configurazioni con differenti gradi di ibridizzazione termico-elettrico. Saranno provate le più moderne tecnologie di abbattimento delle emissioni inquinanti con particolare riferimento a trappole di particolato che hanno raggiunto un grado di sviluppo tale da renderle adeguate anche all’installazione su motori diesel per uso pesante come quelli utilizzati sui pescherecci.

Le nuove tecnologie, non disponibili né sottoforma di prototipi né sottoforma di prodotti pre-industriali, che verranno sviluppate (OR5) specificatamente per le applicazioni navali, riguardano:

- celle a combustibile ad elettrolita polimerico alimentate ad idrogeno per la propulsione marina;
- celle a combustibile ad ossidi solidi alimentate con diesel, trasformato in idrogeno mediante specifico generatore appositamente sviluppato, per l’alimentazione elettrica di ausiliari di bordo;
- sistemi di conversione di energia da fonti rinnovabili quali celle solari di terza generazione su supporto flessibile;
- sistemi di accumulo energetico quali elettrolizzatori rigenerativi.

Sarà inoltre sviluppato un climatizzatore ad adsorbimento, alimentato mediante il recupero dei calori di scarto disponibili a bordo, da utilizzare per il condizionamento di ambienti abitativi a bordo delle imbarcazioni.

Costi Progetto

Totale: € 15.088.936

Ricerca: € 10.542.997
Sviluppo: € 3.609.839
Formazione: € 936.100

Partner

Università di Palermo
Università di Messina
Università di Catania
Fincantieri
Cantieri Tringali
CTMI
CNR (ITAE, IAMC, ISMN, IPCF, ISSIA, IM)