Propulsione tradizionale, elettrica o ibrida?

La propulsione cosiddetta tradizionale è, ad oggi, la più utilizzata in gran parte delle unità navali, soprattutto nella cantieristica mercantile. Ad essa si sta progressivamente  affiancando un nuovo sistema di propulsione, quella elettrica, che però è ancora oggetto di discussione tra tecnici ed esperti, soprattutto per quanto riguarda gli ingenti costi di acquisizione e di installazione a bordo e il peso e gli ingombri che un sistema “tutto-elettrico” comporta.

Può essere interessante, in questa ottica, comparare quelle che sono le caratteristiche, i pregi ed i difetti connessi ai due sistemi propulsivi: quello tradizionale e quello elettrico. Gli impianti di propulsione installati sulla maggior parte delle unità navali ad oggi esistenti, sono caratterizzati da una catena cinematica che prevede l’utilizzo di uno o più motori Diesel primi, a 2 o 4 tempi (alternativamente, soprattutto in ambito militare, la propulsione è affidata a turbine a gas), un riduttore e una linea d’asse cui è fissata l’elica (a pale fisse o orientabili) che è la macchina motrice che fornisce la spinta necessaria a garantire il moto di avanzo dell’unità. La generazione in questo tipo di impianti è affidata a gruppi di Diesel generatori.

Tra i vantaggi connessi all’installazione di un sistema propulsivo tradizionale, troviamo sicuramente bassi costi e buoni rendimenti, e anche il fatto che questi impianti propulsivi dispongono di una tecnologia oramai consolidata che ne garantisce sicurezza. Per contro, essi sono poco affidabili quando devono funzionare a condizioni differenti da quelle di progetto, cosa che avviene non di rado durante la vita operativa di una nave.

Un sistema di propulsione elettrico navale è invece in genere costituito da dei motori elettrici alimentati da generatori diesel e collegati a convertitori in frequenza che ne regolano il numero di giri. L’utilizzo di questi sistemi di propulsione porta dei vantaggi soprattutto nella flessibilità della gestione della potenza erogata, ma il loro utilizzo è tuttavia scoraggiato dagli alti costi di acquisizione e dalle ingombranti dimensioni che li caratterizzano. Nel 2010 le Capitanerie di Porto hanno commissionato la costruzione di due unità polivalenti, la cui peculiarità prevalente è l’installazione di un sistema di propulsione ibrida, che si pone l’obbiettivo di coniugare gli aspetti più vantaggiosi derivanti dall’utilizzo di motori Diesel e di motori elettrici. Ciò avviene utilizzando in modo proficuo ciascuna macchina prima nei diversi assetti operativi più congeniali. Le basse andature sono quelle in cui soffrono maggiormente i motori Diesel, a causa di una cattiva combustione dovuta a un regime di funzionamento lontano da quello di progetto. I motori elettrici invece presentano un diagramma coppia-giri più favorevole rispetto ai Diesel, permettendo un comportamento più omogeneo rispetto al carico richiesto dall’elica.

Ad esempio sull’unità “Luigi Dattilo” CP 940 sono installati due motori elettrici da 250 KW e 1500 rpm a giri variabili, che da soli garantiscono all’unità una velocità massima di 8-9 nodi,e due motori Diesel 4 tempi medio-veloci da 2289 kW e 1050 rpm. La procedura di change-over è interamente gestita da un sistema di automazione IPMS.