Imbarcazioni più ecologiche e dai consumi più efficienti grazie a uno strato d’aria

Il trasporto marittimo è la colonna portante del commercio globale, ma è dannoso per l’ambiente a causa delle oltre 940 milioni di tonnellate di CO2 rilasciate nell’atmosfera ogni anno. Uno dei fattori che contribuiscono alle emissioni di gas serra di questo settore sono le bioincrostazioni, un accumulo di microrganismi, alghe, piante o piccoli animali marini sulla parte sommersa dello scafo.

Le bioincrostazioni aumentano l’attrito, che può a sua volta rallentare l’imbarcazione o provocare un maggiore consumo di carburante (con un conseguente aumento delle emissioni) per mantenere la velocità desiderata. Uno strato di bioincrostazioni di soli 0,5 mm su metà dello scafo può generare fino al 25 % in più di emissioni, una percentuale che può raggiungere il 55 % in caso di condizioni più gravi, ad esempio in presenza di un sottile strato di balani o vermi tubolari giganti. Sebbene esistano diverse strategie per ridurre o le bioincrostazioni o l’attrito, la soluzione potenzialmente rivoluzionaria presentata dal progetto AIRCOAT, finanziato dall’UE, permette di risolvere entrambi i problemi.

AIRCOAT ha sviluppato una nuova lamina che crea uno strato d’aria passivo sullo scafo delle imbarcazioni, rendendole più efficienti e maggiormente ecocompatibili. Grazie alla tecnologia di lubrificazione ad aria passiva, quando lo scafo è immerso nell’acqua viene ricoperto da un sottile strato d’aria permanente. Questa soluzione riduce l’attrito e, secondo le attese, può ridurre anche le incrostazioni, dal momento che gli organismi tendono a non fermarsi sugli strati d’aria. In tal modo è possibile inoltre ridurre le bioincrostazioni senza utilizzare sostanze tossiche, evitandone dunque il rilascio nelle acque del mare.Per mettere a punto la soluzione, il progetto AIRCOAT ha preso ispirazione da Salvinia molesta, una felce acquatica fluttuante in grado di ricoprire le proprie parti subacquee di uno strato d’aria permanente. «È stato straordinario comprendere questo meccanismo, che permette alla pianta di conservare uno strato d’aria sott’acqua e produrre nel nostro laboratorio il primo campione artificiale in grado di trattenere l’aria, il quale, peraltro, è ancora perfettamente funzionante dopo molti anni», osserva il prof. Thomas Schimmel dell’organizzazione partner del progetto, l’Istituto di Tecnologia di Karlsruhe in Germania, in un comunicato stampa pubblicato sul sito web «Hellenic Shipping News».

La squadra di AIRCOAT ha presentato i risultati finali della ricerca di durata quadriennale presso Oceanology International, la fiera di tecnologia oceanica tenutasi a Londra a marzo 2022. Nel comunicato stampa, Johannes Oeffner del Centro Fraunhofer per la logistica e i servizi marittimi (Germania), l’ente coordinatore del progetto AIRCOAT, descrive i traguardi raggiunti dal gruppo di ricerca: «Abbiamo sviluppato linee di produzione e impianti di collaudo, prodotto chilometri di lamine, ricoperto la superficie di una nave da ricerca e applicato una sezione di prova a una nave portacontainer, svolto un gran numero di calcoli e simulazioni e condotto moltissime ore di esperimenti idrodinamici e sulle bioincrostazioni.» Nei due esperimenti, svolti a Malta e in Romania in ambienti marittimi reali, sono state utilizzate rispettivamente una piccola nave da ricerca e una nave portacontainer, con l’obiettivo di acquisire nuove conoscenze sulla produzione e l’applicazione di superfici in grado di trattenere l’aria.

Il documento programmatico pubblicato da AIRCOAT (Air Induced friction Reducing ship COATing) evidenzia l’esigenza di introdurre misure per ridurre la resistenza delle navi al fine di diminuire le emissioni del trasporto marittimo e sottolinea la necessità che i cicli di finanziamento tengano conto di condizioni di collaudo reali per questa tecnologia ecologica ispirata alla natura. Il progetto si è concluso ad aprile 2022.

Per maggiori informazioni, consultare:

sito web del progetto AIRCOAT