Energia: è italiano il primo mezzo a idrogeno in un porto europeo

Si tratta di un trattore portuale a quattro ruote, in gergo yard truck, che verrà testato per la prima volta nello scalo di Valencia in Spagna da Grimaldi Group nel suo Terminal Europa, nell’ambito del progetto europeo ‘H2Ports’[2] del valore di 4 milioni di euro. Oltre a rispettare le prestazioni e la sicurezza delle operazioni di logistica, lo yard truck non produrrà emissioni inquinanti grazie ad un sistema di alimentazione a idrogeno che emetterà solo acqua e calore.

“Il mezzo a idrogeno che abbiamo contributo a sviluppare è dotato di un propulsore ibrido a celle a combustibile e di batterie litio-ioni[3], che consentiranno di svolgere le consuete operazioni di logistica portuale di carico e scarico delle merci dalle navi cargo. L’utilizzo dell’idrogeno garantirà una buona autonomia operativa, tempi di rifornimento brevi, bassi costi di manutenzione e soprattutto zero emissioni”, spiega Viviana Cigolotti, ricercatrice del Laboratorio Accumulo di Energia, Batterie e tecnologie per la produzione e l’uso dell’Idrogeno e responsabile per ENEA del progetto.

In termini di emissioni evitate, i ricercatori dell’ENEA hanno calcolato che i trattori che lavorano per scaricare le navi (ognuna delle quali richiede una flotta di 6 trattori), in un terminal portuale di medie dimensioni, lavorano per circa 19.800 ore all’anno, consumando circa 188.000 Litri/anno di diesel[4].  Tenuto conto che gli yard truck ‘tradizionali’ emettono circa 2,67 chilogrammi di anidride carbonica per litro di carburante e 0,028 chilogrammi di ossidi di azoto per litro di carburante, con l’utilizzo di flotte a idrogeno, verrebbero evitate circa 501 tonnellate/anno di CO₂ e 5 tonnellate/anno di NOx. “Inoltre – sottolinea Cigolotti- la stima delle emissioni evitate riguarda solo l’uso di yard truck a idrogeno e non comprende l’ulteriore abbattimento degli inquinanti legato al minore impiego dei sistemi di ventilazione molto energivori utilizzati all’interno delle navi per rimuovere lo smog prodotto dai mezzi di carico e scarico merci alimentati a diesel”.

Ogni anno il settore dei trasporti marittimi e della logistica portuale producono circa un miliardo di tonnellate di emissioni di CO₂, che rappresentano il 2,5% delle emissioni globali di anidride carbonica e il 13% delle emissioni di tutto il comparto europeo dei trasporti. E questo numero è destinato a crescere: si stima che aumenterà del 50% entro il 2050. Venti milioni di tonnellate di CO₂ dipendono dallo stazionamento delle navi e dalle operazioni di carico e scarico in porto che vengono svolte da mezzi inquinanti a diesel, come camion, carrelli elevatori, movimentatori di container e gru. Ed entro il 2050 questa cifra crescerà fino a 70 milioni di tonnellate per la CO₂ e a 1,3 milioni per gli ossidi di azoto, senza considerare le significative quantità di ossidi di zolfo e di particolato PM10.

“Una riprogettazione in chiave green di questi veicoli rappresenta una soluzione promettente per la decarbonizzazione del settore portuale che dà lavoro a oltre 2 milioni di persone in Europa, se consideriamo anche l’indotto, e contribuisce con oltre 50 miliardi di euro al PIL europeo. E tra tutte le possibili tecnologie energetiche pulite, la più promettente è rappresentata dall’idrogeno e dalle celle a combustibile, grazie alla loro scalabilità, flessibilità e all’alta efficienza che gli conferiscono un elevato potenziale, soprattutto in accoppiata a dispositivi di accumulo di energia come le batterie agli ioni di litio”, conclude Cigolotti.

Lo yard truck nel dettaglio

A livello operativo, il sistema di accumulo[5] del prototipo del trattore portuale avrà una capacità complessiva di circa 12 chilogrammi di idrogeno, in grado di garantire un funzionamento continuo di almeno sei ore, ovvero la durata media di un turno di lavoro. Il motore elettrico di cui è equipaggiato il mezzo, è un dispositivo molto efficiente, particolarmente adatto per applicazioni che richiedono alte potenze; può ricevere energia per la trazione contemporaneamente sia dalla cella a combustibile sia dalla batteria e caricare la batteria durante le frenate o le decelerazioni.

Lo yard truck farà il ‘pieno’ presso la stazione mobile di rifornimento di idrogeno che è stata sviluppata da uno dei partner del progetto, il Centro Nacional del Hidrógeno, e garantirà il carburante green non solo al prototipo del trattore portuale ma anche al carrello elevatore (il reach stacker);  quest’ultimo mezzo, sviluppato dall’azienda Hyster Yale, opererà sempre nel porto di Valencia (Valencia Terminal Europa), presso il terminal di MSC.

Oltre allo yard truck saranno messi a punto e validati sul campo dagli altri partner del progetto anche un carrello elevatore (reach stacker) e una stazione di rifornimento mobile.

Il progetto è coordinato dalla Fundación Valenciaport, in stretta collaborazione con l'Autorità Portuale di Valencia, ed è supportato dalla partnership pubblico-privata ‘Fuel Cell and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU)’, oggi ‘Clean Hydrogen Partnership’. Oltre alla Fundación Valenciaport e all’Autorità Portuale di Valencia, altri partecipanti al progetto sono il Centro Nacional del Hidrógeno e le aziende MSC Terminal Valencia, Grimaldi Group, Hyster-Yale, Atena scarl-Distretto Alta Tecnologia Energia Ambiente (con le sue terze parti ENEA, Università degli Studi di Napoli Parthenope, Università degli Studi di Salerno e Cantieri del Mediterraneo spa), Ballard Power Systems Europe ed Enagás.

Viviana Cigolotti, ENEA - Laboratorio Accumulo di Energia, Batterie e tecnologie per la produzione e l’uso dell’Idrogeno,

https://h2ports.eu/

[1] www.atenaweb.com

[2] H2Ports- Implementing Fuel Cells and Hydrogen Technologies in Ports

[3] La batteria, LiFePO4 ad alte prestazioni, ha una capacità energetica di 25 kWh, mentre il modulo a celle a combustibile da 70 kW è fornito dal partner di progetto Ballard.

[4]  Il consumo medio di carburante diesel di uno yard truck è di circa 9,48 litri l’ora .

[5] Il Sistema è composto da quattro bombole di Tipo III a 350 bar.