COUNCIL OF INTERMODAL SHIPPING CONSULTANTS ANNO XXXIV - Numero 30 NOVEMBRE 2016 STUDI E RICERCHE CHE COSA RISERVA IL FUTURO PER LO SHIPPING? Digitalizzazione e decarbonizzazione sono le parole d'ordine per il decennio a venire: Remi Eriksen, presidente del gruppo nonché amministratore delegato della DNV GL, cercherà di spiegare di seguito come il settore marittimo possa sfruttare tali sviluppi a proprio vantaggio. * * * "Utilizzerò tre esempi per illustrare come il trasporto marittimo possa progredire al fine di diventare più sicuro, più efficiente ed allo stesso tempo ridurre la propria impronta ambientale. La domanda principale per tutti noi è: che cosa riserva il futuro per lo shipping? Ovviamente, il futuro notoriamente è difficile da prevedere ed una risposta concreta è tutt'altro che facile da dare. Quello che so è che lo shipping continuerà a svolgere un ruolo importante nell'economia globale per i decenni a venire. Ma lo stesso settore, le navi, le infrastrutture ed i sistemi che li collegano potrebbero cambiare notevolmente. Naturalmente non possiamo ignorare l'attuale situazione di mercato e gli effetti strutturali che ciò potrebbe comportare. Ma questa non è un'arena dedicata al timore ed al pessimismo. Questa è un'arena dedicata alla curiosità, all'innovazione ed alle opportunità. Il gas naturale liquido quale carburante marittimo Oggi il trasporto marittimo costituisce parte integrante dell'economia globale e movimenta più dell'80% dei traffici mondiali quanto a volumi. Non solo lo shipping movimenta la quota maggioritaria dei traffici mondiali, ma lo fa emettendo il minore quantitativo di gas serra per unità trasportata. Nel recente accordo COP21, il trasporto marittimo infatti è stato escluso. Approssimativamente il 2,5% delle emissioni globali di gas serra possono essere attribuite allo shipping ed il settore non sarà lasciato solo. Certo, dovrà fare la sua parte. Una domanda fondamentale è perciò: lo shipping come può ridurre la propria impronta ambientale, migliorare l'efficienza in termini di costi e nel contempo restare la modalità preferita di trasporto di merci? Una risposta consiste nei carburanti alternativi. A seconda del tipo di carburante, le emissioni di gas serra, NOx, SOx ed emissioni locali di particolati volendo possono essere notevolmente ridotte. Le tecnologie ci sono. Oggi il principale carburante alternativo per le navi è il gas naturale liquido. Il gas naturale liquido esiste in abbondanza e sta diventando sempre più disponibile man mano che continuano ad essere realizzate le relative infrastrutture. Fino adesso i traghetti e le navi adibite alle piattaforme petrolifere rappresentano la maggior parte delle navi alimentate a gas naturale liquido operative, ma le navi portacontainer, le petroliere e le navi cisterna per prodotti chimici stanno guadagnando posizioni. Ma diamo un'occhiata più da vicino alle portacontainer alimentate a gas naturale liquido. Assieme a partner del settore abbiamo studiato la possibilità di utilizzare un sistema combinato di turbine a gas ed a vapore (COGAS) per alimentare una nave portacontainer ultra-grande. Recentemente è stato dato il via alla seconda fase del progetto JIP (Joint Industry Project) PERFECt con la GTT, la CMA Ships ed i nuovi partner ABB, l'impresa produttrice di scavatori Solar Turbines e la OMT. Il progetto denominato PERFECt (Piston Engine Room Free Efficient Containership) ha sviluppato una concezione di nave alimentata a gas naturale liquido guidata elettricamente. Il PERFECt dispone di una concezione di propulsione che ha il potenziale di offrire una nave portacontainer più efficiente, più flessibile e più verde rispetto alle attuali portacontainer da 20.000 TEU con i motori alimentati a diesel. Due serbatori di carburante a gas naturale liquido da 11.000 m3 sono situati sotto la tuga, dando alla nave abbastanza capacità di carburante per un viaggio Asia/Europa andata e ritorno. Con le turbine a gas e a vapore integrate a livello del ponte unitamente alla tuga ed ai serbatoi, lo spazio normalmente occupato da una sala macchine convenzionale può essere utilizzato per incrementare in modo significativo la capacità di carico. La separazione della generazione di energia elettrica dalla propulsione elettrica consente di allontanare l'impianto elettrico dal sistema principale di propulsione, dando tantissima flessibilità. In effetti, non occorre più una sala macchine. I tre motori elettrici principali, che vengono disposti su un albero comune, possono essere fatti funzionare indipendentemente l'uno dall'altro assicurando un aumento di affidabilità e sicurezza. La prima fase del progetto attuata da GTT, CMA Ships e DNV GL ha mostrato che il progetto è tecnicamente ed economicamente fattibile. Siamo adesso nella seconda fase del progetto e a noi si sono aggregate la ABB, la l'impresa produttrice di scavatori Solar Turbines e la OMT. Noi puntiamo ad ottimizzare il sistema COGAS, utilizzando la capacità di raffreddamento del gas naturale liquido, nonché all'ulteriore ottimizzazione delle linee di carena al fine di conseguire una maggiore efficienza ed un incremento della capacità di carico. La stampa in 3D Il prossimo potenziale momento di svolta nel trasporto marittimo è la produzione additiva, ovvero la stampa tridimensionale. Non soltanto la 3D può avere quale risultato nuovi modelli progettuali per componenti di macchine più efficienti, ma può anche consentire la produzione a livello locale dei pezzi di ricambio in vari porti di tutto il mondo. Questo potrebbe migliorare la reattività alla domanda del mercato, abbreviando i tempi di riparazione e contribuendo all'effettuazione di operazioni navali più efficienti. La tecnologia è già in uso per la realizzazione rapida di prototipi, ma sta ora venendo gradualmente integrata nelle attuali infrastrutture di produzione, ad esempio nelle industrie automobilistica e di produzione di aeromobili. Essa presenta meno limitazioni progettuali rispetto ai processi produttivi convenzionali, offre possibilità di modelli progettuali insoliti - prodotti leggeri compresi - e dispone del potenziale per accorciare notevolmente i tempi di produzione. La stampa in 3D potrebbe consentire la produzione dei pezzi di ricambio a livello locale in vari porti di tutto il mondo. La marina militare degli Stati Uniti ha iniziato a collaudare la tecnologia a bordo delle navi, al fine di valutare il potenziale della produzione di pezzi di ricambio. Tuttavia, questo richiede personale addestrato a bordo, e la stampante sarà soggetta al moto della nave che potrebbe danneggiare la qualità del prodotto. Pertanto, ci sono alcune questioni che devono essere analizzate a fondo. L'idoneità e la certificazione possono presentare significative difficoltà a causa del potenziale di variabilità in determinate caratteristiche. I tradizionali metodi atti ad attestare l'idoneità consistenti nel ripetuto collaudo di un prodotto finale realizzato da una struttura centralizzata non saranno sufficienti. La natura ripartita della produzione additiva significa che le caratteristiche di un prodotto stabilite per una ubicazione potrebbero essere del tutto diverse da quelle di un'altra ubicazione, a causa delle differenze nel software e nell'hardware o di altri fattori. Uno svantaggio aggiuntivo o "di secondo piano" della produzione additiva nel trasporto marittimo consiste nel fatto che la produzione ripartita delle merci manufatte potrebbe ridurre la domanda complessiva del trasporto marittimo di merci. Digitalizzazione e trasporto marittimo autonomo Il settore dello shipping dovrà continuare ad innovare per tenere il passo delle sempre maggiori aspettative degli utenti finali, dei noleggiatori, dei legislatori e della società in genere. Questo non attiene alla tecnologia di per sé, ma a quanto riusciremo a farla progredire sino al punto da realizzare davvero vantaggi finanziari, ambientali e sociali. A tale riguardo, dovremmo tutti tenere d'occhio tutte le possibilità che la digitalizzazione del trasporto marittimo detiene. Le navi stanno diventando raffinati centri di sensori e generatori di dati ed i progressi nelle comunicazioni satellitari e nella tecnologia delle antenne stanno migliorando la connettività delle navi. Ciò consente un imponente incremento dei volumi di dati trasferiti dalle navi alla costa ed a costi sempre più bassi. La digitalizzazione dei flussi di informazione spronerà l'automazione degli attuali processi e funzioni e comporterà positivi effetti sulla sicurezza personale e sulle prestazioni ambientali. La flotta del futuro comunicherà continuamente con la propria direzione e forse persino con un sistema di "controllo del traffico" atto al monitoraggio della posizione, delle manovre e della velocità della nave. I dirigenti della flotta saranno in grado di analizzare questi dati, che consentiranno loro di diramare avvisi al comandante ed all'equipaggio in ordine alla navigazione, alle previsioni del tempo, al consumo di carburante ed all'arrivo in porto. Ciò contribuirà a ridurre il rischio di errori umani che causano incidenti, ad incrementare l'efficienza in termini di costo e ad agevolare il miglioramento delle prestazioni ambientali. Alcuni di questi dati saranno anche condivisi. I porti utilizzeranno i dati per essere aiutati a pianificare ed ottimizzare il carico e lo scarico. Le società di classificazione analizzeranno i dati per verificare lo stato delle macchine e dello scafo, facendo sapere agli armatori ed agli operatori quando occorre un'ispezione sulla base delle condizioni dei sistemi, aiutandoli a ridurre i tempi morti e ad evitare le manutenzioni inutili. A terra, le nuove tecnologie della nuvola, come le piattaforme relative ai grandi dati e le tecnologie del gemello digitale avranno un sensibile effetto su come il settore gestisce le informazioni e su come le navi e le loro componenti vengono progettate, costruite e condotte in operazione: tutto questo assisterà all'emersione di nuovi modelli digitali di attività. Un potenziale elemento innovatore da cui potrebbero scaturire progressi dovuti alla tecnologia di informazione e comunicazione è l'avvento di navi senza equipaggio. Queste ultime potrebbero effettuare operazioni essendo controllate da lontano da terra con pilotaggio automatico ovvero essere del tutto autonome. Occorrerà fare molti passi ancora prima che le navi completamente senza equipaggio possano divenire una realtà. Tuttavia, qualche forma di autonomia attiene anche alle navi con equipaggio e questo incrementerebbe di molto la sicurezza personale attraverso un supporto intelligente alle decisioni. Al fine di incrementare questa autonomia, occorre migliorare sensibilmente questa consapevolezza situazionale. Per quel che riguarda l'equipaggiamento autonomo, si prevede che attrezzature come l'ECDIS (Electronic Chart Display and Information System), il GPS, i radar, le telecamere e i LIDAR (light detection and ranging) saranno utilizzati per creare una consapevolezza situazionale attorno alla nave. Sono tutti quanti sistemi e sensori disponibili oggi sul mercato. Da diversi anni facciamo ricerche su temi come le navi autonome e gestire da remoto e adesso in stretta collaborazione con partner universitari ed industriali. Il nostro obiettivo è quello di sviluppare requisiti di classificazione e principi assicurativi che ci consentiranno l'introduzione in sicurezza di questa tecnologia nel settore marittimo. Un esempio ne è la Advanced Autonomous Waterborne Application Initiative, meglio nota come AAWA. La nostra attenzione a questo progetto sfocerà nello sviluppo di requisiti di classificazione e principi assicurativi per la sicurezza e le prestazioni. Un principio generale per l'introduzione di nuove soluzioni tecnologiche è che devono essere "sicure quanto le, o più sicure delle" attuali soluzioni. Alla DNV GL stiamo procedendo alla realizzazione della struttura che lo dimostrerà in relazione a vari gradi autonomia. Fondamentale in questo processo sarà l'effettuazione di simulazioni esaustive, il collaudo di unità di controllo elettronico e le prove fisiche. Conclusioni Gli elementi-chiave per il decennio a venire sono la decarbonizzazione e la digitalizzazione, nonché l'offerta di opportunità affinché il settore marittimo diventi più sicuro e più efficiente, riducendo nel contempo la propria impronta ambientale. Alla DNV GL siamo entusiasti per il fatto di prendere parte a questa trasformazione. Continueremo a lavorare con i soggetti interessati di tutto il mondo marittimo al fine di realizzare il potenziale del nostro settore, in modo che le prospettive per lo shipping domani possano essere più brillanti di quelle odierne". (da: hellenicshippingnews.com, 16 novembre 2016)