Le Prove in Mare di Zero: Quattro Ore di Vela per Due Giorni

Come fa uno yacht a vela di 69 metri a fare a meno dei generatori?

Sailing Yacht Zero produce la propria energia navigando: due pod di idrogenerazione azimutali, integrati nelle stesse unita della propulsione, convertono il moto in avanti dello yacht in elettricita, e i dati delle prove di Foundation Zero indicano che quattro ore di vela producono circa 1 MWh, sufficienti a coprire i consumi di bordo all'ancora per due giorni interi.

I pod montano eliche a passo variabile, che regolano angolo e posizione delle pale per ottimizzare l'energia cinetica catturata dall'acqua durante la navigazione, con una potenza fino a 250kW. Le prove in banchina di agosto hanno verificato il sistema di controllo che gestisce insieme propulsione, manovra e rigenerazione, prima che il team passasse ai test in mare aperto a inizio settembre. Foundation Zero ha dichiarato apertamente che le simulazioni al computer dei pod hanno incontrato condizioni diverse una volta sottoposte a vento e moto ondoso reali, e che il sistema di controllo deve adattare continuamente l'inclinazione delle pale per raggiungere gli obiettivi energetici, invece di seguire un modello fisso.

Poiché lo yacht dipende dalla navigazione a vela per l'energia, le prove hanno anche cambiato il modo di lavorare dell'equipaggio. Una "mission room" dedicata permette all'equipaggio di monitorare i sistemi energetici, leggere le condizioni meteo e pianificare ogni giornata di navigazione intorno alla produzione di energia, invece di trattarla come un aspetto secondario della traversata. Un sistema di fissaggio su misura, con magneti nascosti e clip a molla per assicurare gli arredi interni, permette a Zero di salpare rapidamente invece di perdere ore nello stivaggio tradizionale, perché su questo yacht una finestra di vento persa è anche una finestra di ricarica persa.

Che fine fa il calore che uno yacht con generatore diesel butta semplicemente in mare?

Uno yacht convenzionale pompa acqua di mare attraverso i sistemi di raffreddamento e scarta il calore assorbito; Zero invece cattura quel calore, insieme alla resa termica dei suoi pannelli fotovoltaico-termici, e lo instrada attraverso una rete da 2.000 punti verso climatizzazione, raffreddamento generale e produzione di acqua calda.

I pannelli sono fotovoltaico-termici, quindi raccolgono sia elettricita sia calore dalla stessa luce solare invece di trattare il calore come uno scarto, e Vripack e Foundation Zero indicano un'efficienza combinata elettrica e termica di circa il 60 percento. Mettere in servizio la rete dietro questo sistema è stata la meta più lenta e meno visibile delle prove: il sistema conta circa 2.000 ingressi e uscite tra sensori di precisione, pompe e valvole di controllo, e ognuno ha dovuto essere verificato singolarmente prima che potessero iniziare i test in mare aperto sull'intero circuito.

Foundation Zero presenta i risultati finora ottenuti come sufficientemente solidi da poter fissare un nuovo standard marittimo per la gestione termica, invece di restare un caso isolato. Questa affermazione è più facile da credere considerando chi ha costruito il sistema: Vitters Shipyard ha costruito lo yacht, con lo scafo realizzato presso Jacht- en Scheepswerf Gouwerok, Vripack ha curato il design esterno e interno, mentre Dykstra Naval Architects si è occupato di architettura navale, piano velico e pod di idrogenerazione: tre nomi affermati nella cantieristica velica seria, non una singola startup non collaudata.

Come si rispettano regole severe sulla qualita dell'aria senza il budget energetico per un condizionamento standard?

Le norme della Maritime Labour Convention richiedono livelli di CO2 negli ambienti interni tra 400 e 1.000 ppm, requisito che il settore soddisfa di norma con sei ricambi d'aria completi per cabina ogni ora; il team di Zero ha invece sviluppato un monitoraggio dinamico della CO2, cabina per cabina, che ventila solo quanto richiesto dall'effettiva occupazione.

Sei ricambi d'aria all'ora, ripetuti in ogni ambiente indipendentemente dalla presenza di qualcuno, significano aspirare costantemente aria calda dall'esterno e raffreddarla da zero: un consumo energetico enorme e continuo su uno yacht che non ha un generatore in grado di assorbirlo. Gli ingegneri di Zero hanno trattato questo come un altro sistema da riprogettare invece che come un costo fisso della conformità, in linea con l'approccio generale del progetto: nulla di come uno yacht normale gestisce l'energia viene dato per scontato.

Il sistema misura i livelli di CO2 stanza per stanza e adatta il flusso d'aria di conseguenza, così che una cabina vuota non venga ventilata come se fosse piena di ospiti. Foundation Zero ha pubblicato il risultato il 2 settembre, l'ultima voce della serie sulle prove in mare, presentandolo come prova che rispettare una soglia normativa fissa e minimizzare i consumi energetici non sono in realtà in conflitto: il settore ha semplicemente scelto finora il modo più costoso di ottenere entrambi insieme.

Tutto questo aiuta chi deve decidere se commissionare un superyacht a zero emissioni?

Zero è un dimostratore finanziato da una fondazione, non un modello di serie né la commissione di un armatore privato, quindi i suoi numeri sono reali ma il costo di costruzione, l'affidabilità su un'intera stagione e il valore di rivendita restano tutti non pubblicati e non testati da un vero acquirente.

Foundation Zero è un'organizzazione senza scopo di lucro, e il progetto è esplicitamente open-source: i dati di queste prove vengono pubblicati per aiutare l'intero settore a costruire su di essi, non trattenuti come vantaggio competitivo di un singolo cantiere. È un approccio insolito in un settore dove i cantieri trattano normalmente i dati di prestazione come proprietà riservata, e significa che il progettista navale di un armatore può, in linea di principio, verificare questi numeri invece di doversi fidare della brochure commerciale.

Ciò che ancora non chiarisce è quanto costi tutto questo, in denaro e in rischio. Né Vitters né Foundation Zero hanno pubblicato un prezzo di costruzione, una stima del costo di manutenzione per una rete da 2.000 sensori e un sistema di controllo dell'idrogenerazione, o dati su come i sistemi si comportino in una stagione intera di uso da parte degli ospiti anziché in un'estate di prove. Nessuna società di classificazione né perito indipendente ha pubblicato una verifica dei numeri, e poiché Zero non ha un armatore privato, nulla di tutto questo è ancora stato messo alla prova di una vera richiesta in garanzia, di un programma di charter o di aspettative di rivendita. Lo scambio onesto, per ora, è efficienza reale e misurata contro un curriculum genuinamente non collaudato.