Il progetto, finanziato dal PRIN PNRR e coordinato dal POLITO, ha analizzato il potenziale di tecnologie ibride basate sull'integrazione di celle a combustibile a ossidi solidi (SOFC) e motori a combustione interna (ICE) per la riduzione delle emissioni nel settore marittimo. Evidenziati benefici ambientali e una competitività economica crescente delle soluzioni SOFC-ICE.
Sviluppare soluzioni innovative per ridurre consumi ed emissioni, in linea con gli obiettivi del Green Deal e della International Maritime Organization (IMO), nel settore del trasporto marittimo, responsabile in Europa di circa il 4% delle emissioni totali di CO2.
Questa la finalità del progetto SOFFHICE – SOFC Hybridization with Internal Combustion Engine fuelled by Natural Gas for maritime applications, finanziato nell’ambito del PRIN PNRR – Next Generation EU e coordinato dal Politecnico di Torino.
Come si legge in una nota del POLITO, il progetto, della durata di due anni e con un budget complessivo di 300 mila euro, ha coinvolto anche l’Università di Genova (professor Massimo Rivarolo) e l’Università di Bologna (professoressa Stefania Falfari).
Per l’Ateneo, la ricerca è stata condotta dal gruppo del Dipartimento Energia “Galileo Ferraris”-DENERG, composto dai docenti Marta Gandiglio e Massimo Santarelli, dal ricercatore Paolo Marocco e dal dottorando Gabriele Peyrani.
Un sistema ibrido per la decarbonizzazione del trasporto marittimo
Il cuore del progetto – si legge nel comunicato stampa – risiede nell’integrazione tra celle a combustibile ad ossidi solidi (SOFC) e motori a combustione interna (ICE), alimentati sia a gas naturale sia a combustibili alternativi a zero contenuto di carbonio, come idrogeno e ammoniaca.
"Il progetto SOFFHICE ha rappresentato un’importante occasione di studio e approfondimento sul tema della decarbonizzazione del settore navale, con un focus specifico sul ruolo delle celle a combustibile ad alta temperatura (SOFC) come soluzione di supporto alla riduzione delle emissioni, in particolare nelle aree portuali. Le attività di ricerca hanno analizzato l’integrazione delle SOFC in sistemi di propulsione ibridi, considerando diversi combustibili, dal gas naturale liquefatto fino a opzioni a zero contenuto di carbonio come idrogeno e ammoniaca", ha dichiarato la professoressa Marta Gandiglio.
Applicazioni di retrofit e benefici ambientali
Lo studio si è concentrato in particolare su interventi di retrofit di navi esistenti, prendendo come riferimento traghetti per collegamenti a corto raggio – come quelli operanti su laghi o isole minori italiane – individuati come casi studio reali e rappresentativi.
Le attività di ricerca hanno evidenziato il potenziale delle celle SOFC quando integrate con motori ICE, sia in configurazioni alimentate a gas naturale sia con combustibili alternativi. In particolare, l’impiego delle SOFC per coprire il carico di hotelling, ovvero la fornitura continua di energia elettrica a bordo, consente una quasi totale eliminazione delle emissioni inquinanti locali come NOₓ, SOₓ e CO, con benefici significativi per la qualità dell’aria in ambito portuale e costiero.
Grazie all’elevata efficienza elettrica delle SOFC, il sistema ibrido permette una riduzione complessiva dei consumi di combustibile e delle emissioni di CO2 rispetto a soluzioni basate esclusivamente su motori ICE. Nel corso del progetto sono stati infine analizzati diversi scenari di alimentazione, dal gas naturale all’idrogeno e all’ammoniaca, valutandone prestazioni tecniche, impatti ambientali e strategie di integrazione tecnologica.
Valutazioni economiche e prospettive future
Dal punto di vista economico, le soluzioni SOFC-ICE mostrano una competitività già prossima alla cost parity con le tecnologie convenzionali, con prospettive di ulteriore miglioramento grazie alla riduzione dei costi tecnologici e all’introduzione di incentivi e strumenti regolatori per la decarbonizzazione, come l’estensione dell’ETS al settore marittimo.
I risultati finali del progetto SOFFHICE sono stati presentati il 30 gennaio nel corso del workshop conclusivo dal titolo "Hybrid Propulsion Systems for Maritime Decarbonisation", che ha riunito ricercatrici e ricercatori, rappresentanti dell’industria e stakeholder del settore marittimo.
Attraverso presentazioni tecniche dei partner di ricerca e contributi da parte di RINA, Fincantieri, Bluenergy Revolution, DLR e VTT, seguiti da una tavola rotonda conclusiva di discussione, l’evento – conclude il comunicato stampa – ha confermato il potenziale delle tecnologie ibride basate su celle a combustibile come soluzione promettente per la decarbonizzazione del trasporto marittimo, in particolare per le applicazioni a corto raggio e in ambito portuale.
