COUNCIL OF INTERMODAL SHIPPING CONSULTANTS ANNO XXXIII - Numero 31 MARZO 2015 PROGRESSO E TECNOLOGIA I VANTAGGI DELLE INNOVAZIONI IN NANOTECNOLOGIA Il settore portuale è un'industria assai conservatrice e poco nota per il ricorso alla prova di nuove tecnologie. E, ad essere onesti, la nanotecnologia non è esattamente un argomento ricorrente per la maggior parte degli operatori del settore. Peraltro, se si domanda al riguardo agli esperti, essi indicheranno una miriade di applicazioni di nanotecnologia che sono senza dubbio rilevanti nel mondo marittimo e, in effetti, ne identificheranno alcuni già in uso. Guardando a cosa si potrebbe conseguire attraverso la tecnologia, fra i vantaggi vi sono il risparmio di carburante, la riduzione dell'inquinamento, il miglioramento della manutenzione e delle operazioni, la protezione delle attrezzature dalla corrosione, l'incorporazione di sensori per varie funzioni, la realizzazione di una illuminazione più efficiente e la messa in atto di nuove misure per la sicurezza. Recentemente, la GE Global Research ha annunciato lo sviluppo di nuovi sensori basati su RFID (identificazione a radio frequenza) per l'individuazione di prodotti chimici utilizzati negli esplosivi od in altre materie pericolose nei porti. Le etichette RFID, dalle dimensioni di una monetina e prive di batterie, sono rivestite di un materiale sensibile che reagisce agli esplosivi ed agli ossidanti e possono essere collocate all'esterno di un container o su altre superfici. Se la presenza di un esplosivo o di un ossidante viene scoperta, il materiale sensibile muterà le sue proprietà elettroniche ed indurrà l'etichetta RFID ad inviare un allarme ad un lettore. Questi sensori potrebbero incrementare sensibilmente la precisione e migliorare i limiti di scoperta delle minacce di prodotti chimici pericolosi, afferma Radislav Potyrailo, principale ricercatore della GE in relazione al progetto. "La scoperta e la quantificazione rapida ed accurata dei prodotti chimici sono decisivi per contribuire ad assicurare la sicurezza dei carichi che passano attraverso i porti del nostro paese". Altri sviluppi in corso spaziano da un robot sottomarino per la sicurezza portuale a soluzioni basate sulla nanotecnologia per le fuoriuscite di petrolio, fra cui i nano-antidepositanti, i robot che assorbono il petrolio ed i materiali magnetici. Valore aggiunto in porto "Ci saranno situazioni dappertutto in un porto dove c'è già la nanotecnologia e non lo si sa" afferma Terry Wilkins, dirigente responsabile del NanoManufacturing Institute, ente con sede a Leeds nel Regno Unito che funge da collegamento fra il mondo accademico e l'industria. "Pensiamo ai microchip nascosti ed incorporati in tutti i transistor ed i diodi computerizzati. La nanotecnologia è in tutta la nostra vita: ad esempio, nel microchip dei nostri telefoni cellulari, che contengono miliardi di sottili trasmettitori la cui larghezza è pari alla 100.000esima parte di un capello umano. O i nostri touchscreen, che sono rivestiti da una pellicola contenente nanoparticelle, che cambiano le proprietà elettriche della superficie dello schermo". Wilkins ritiene che ora siamo passati attraverso la fase di "nano-promozione" del "quasi tutto era possibile e stava per accadere". "Adesso siamo al punto in cui possiamo comprendere la nanotecnologia e vedere dove essa possa essere utile e dove invece, francamente, essa possa essere una perdita di tempo. E questo è il punto centrale: capire quale roba sia degna di investimenti al fine di realizzare prodotti e processi nell'industria. Abbiamo iniziato il viaggio nel realismo". Che cosa, allora, ciò potrebbe apportare al settore dei porti? "Si tratta di vedere dove si possa rendere il trasporto marittimo più efficiente, ridurre l'impatto ambientale e ridurre il consumo di energia" afferma Wilkins. "Che cosa renderebbe una gru più efficiente ed efficace? Per cominciare, ridurne il consumo energetico. Poi c'è un sacco di lavoro da fare sulla corrosione: ad esempio, sulle piattaforme di trivellazione del petrolio. Vi sono potenziali trattamenti delle superfici che utilizzano la nanotecnologia o addirittura la bionanotecnologia per impedire e prevenire la corrosione e prevenire gli antivegetativi, chiaramente applicabili al trasporto marittimo. E così come gli antivegetativi ed i rivestimenti antiruggine, la nanotecnologia realizza anche superfici autopulenti che funzionano pure sul vetro". Assistenza ai motori La nanotecnologia viene applicata per prolungare la vita dei motori sottoposti ad un duro lavoro: utilizzando "nanostrati" sulle parti soggette ad usura allo scopo di fornire una superficie temprata che non si usuri moltissimo e funzioni anche con la nuova generazione di gasoli efficaci per l'intera gamma di temperature ed alimentazioni. Essa a detta di Wilkins realizza inoltre una combustione più efficiente. Mediante l'addizione di nano particelle al carburante, sono stati dimostrati risparmi calcolabili fra il cinque ed il nove per cento. La nanotecnologia realizza altresì sensori sempre più minuscoli ed economici, offrendo opportunità di aumento dell'automazione ed anche l'acquisizione di informazioni sulle prestazioni degli equipaggiamenti, per consentire una maggiore manutenzione preventiva ed un periodo di tempo più lungo fra i fermi di manutenzione. Le cellule solari sono un'altra importante area di attenzione, unitamente a tutte le forme di generazione di energia. "Una nanotecnologia a supporto della produzione, della trasmissione e del deposito di energia comporterebbe un grosso impatto" afferma Wilkins. "L'energia solare sarà davvero molto migliore". Un'altra area di interesse per il mercato è quella dei composti polimerici - plastica rinforzata realizzata per essere sottile, leggera e più resistente, ma che allo stesso tempo possiede proprietà elettriche e termiche eccezionali - che vengono descritti come una nuova categoria di materie ibride. I composti nanostrutturati vengono utilizzati nell'industria aerospaziale ed automobilistica. "Probabilmente non avremo navi di plastica ma forse potrebbero esserci container di plastica" dichiara Wilkins. "Forse una struttura rigida con il resto di plastica rinforzata: il peso più leggero assicurerebbe un trasporto marittimo meno caro". A detta di Wilkins, alcune aree della nanotecnologia si stanno muovendo ad un ritmo più veloce delle altre. "Ma la nanoscienza oggi è divenuta parte della scienza tradizionale: la difficoltà è quella di supportare le imprese minori nelle iniziative e nella crescita". Gli scienziati e gli accademici possono escogitare grandi idee, ma queste devono poi tradursi effettivamente nel mondo reale ed avere, a suo dire, un buon rapporto costo/efficacia. Non importa quanto meravigliosa possa essere una invenzione, perché la sua realizzazione sarà improbabile se è più costosa del metodo tradizionale e provato che cerca di sostituire. I criteri dei costi Andrew Penfold, direttore dei progetti alla Ocean Shipping Consultants, concorda: "La prima questione è quella del confronti fra costi e benefici. Un porto od un terminal dovrà vedere vantaggi tangibili per intraprendere l'investimento. Ci sono investimenti di primaria importanza ed essenziali, come quelli delle infrastrutture principali - gru, banchine, eccetera - che sono necessari per restare competitivi e per trattenere ed attirare traffici. Così, su queste basi, la valutazione delle esigenze di investimento sarà sempre la prima decisone in merito da parte dell'operatore o dell'autorità portuale. Il settore portuale/marittimo è in genere assai conservatore, ma allo stesso tempo ho sempre avvertito che esso è aperto alla nuova tecnologia - una volta che possa essere provata - se è in grado di migliorare le loro operazioni e la loro efficienza nei confronti della clientela". Se ne potessero derivare vantaggi certi, quali la riduzione dell'inquinamento od il miglioramento della manutenzione e delle operazioni, allora quello sarebbe un fattore decisivo per stabilire quanta spinta potrebbe conseguire un'iniziativa basata sulla tecnologia, afferma Penfold. "Le spese operative sono, naturalmente, un importante fattore delle operazioni di ogni porto o terminal e la capacità di ridurle e di conseguire una vita lavorativa più lunga per gli equipaggiamenti senza comprometterne il livello di efficienza operativa e di servizio alla clientela senza dubbio è assai allettante. Ritengo che la sfida sia quella di raggiungere la prova: una volta che vi sia la prova definitiva che ci sono vantaggi, allora mi aspetterei che gli operatori siano interessati ad saperne di più ed a conoscere quali vantaggi potrebbero ottenere". (da: portstrategy.com, 9 Marzo 2015)