Green shipping e accumulo termico: come le navi possono ridurre consumi, sprechi e emissioni grazie alle batterie termiche PCM

Di questi tempi, la transizione energetica navale è diventata un tema chiave per il settore marittimo. La necessità di ridurre l'impatto ambientale ha spinto molte compagnie verso l'adozione di tecnologie innovative, trasformando il concetto di green shipping da semplice tendenza a vera e propria strategia industriale. In questo contesto, le batterie termiche PCM si rivelano una soluzione strategica per recuperare energia e ottimizzare l'efficienza termica delle navi eco.

Navi come città galleggianti: un problema (e un'opportunità) di calore

Le moderne navi ecologiche sono paragonabili a floating district heating: veri e propri quartieri galleggianti dove, proprio come nelle città, la gestione dell'energia termica rappresenta una sfida cruciale.

• Durante la navigazione, i motori generano grandi quantità di calore.
• All'attracco o nelle fasi di carico/scarico, invece, si verifica un deficit termico per le utenze di bordo (es. acqua calda, cucine, sistemi HVAC).

Questa asimmetria genera uno spreco di calore dei motori nave, che spesso viene semplicemente dissipato in atmosfera.

Accumulo termico PCM: la tecnologia che trasforma lo spreco in risorsa

Le batterie termiche a cambiamento di fase (PCM) consentono di immagazzinare l'energia termica in eccesso durante la navigazione e riutilizzarla quando necessario. Si tratta di una tecnologia consolidata in altri settori (es. industriale, teleriscaldamento) e ora applicabile al settore navale con vantaggi concreti.

Come funziona una batteria PCM:

1. Il calore prodotto dai motori viene convogliato in uno scambiatore.
2. L'energia viene trasferita al materiale a cambiamento di fase, che si "carica" durante la fusione.
3. Quando serve, il PCM si solidifica rilasciando il calore accumulato a temperatura controllata.

Vantaggi per l'efficienza energetica delle navi

Integrare le batterie termiche PCM nel sistema energetico di bordo consente di:

• Recuperare e riutilizzare calore di scarto dei motori
• Stabilizzare la temperatura di mandata
• Migliorare l'efficienza energetica delle navi
• Ridurre il consumo di combustibili fossili
• Facilitare l'integrazione con fonti rinnovabili

In altre parole, il sistema può trasformare ogni nave in una green ship che non solo consuma meno, ma produce e distribuisce energia termica in modo intelligente.

Applicazioni concrete: dal comfort di bordo alla rete esterna

Le applicazioni possibili delle batterie termiche a bordo sono molteplici:

• Acqua calda sanitaria e riscaldamento ambienti per equipaggio e passeggeri
• Cucine industriali di bordo, lavanderie e altre utenze termiche
• Pre-riscaldo fluidi per processi meccanici o tecnici

In questo modo, il calore accumulato non viene sprecato, ma riutilizzato interamente a bordo, garantendo comfort, continuità operativa e una gestione più efficiente delle utenze termiche della nave.

Perché il PCM è perfetto per le navi?

I Phase Change Materials (PCM) rappresentano una delle tecnologie più promettenti per l'accumulo termico a bordo. Le loro caratteristiche li rendono particolarmente adatti a contesti navali, dove spazio e continuità operativa sono fattori critici.

I vantaggi principali includono:

• Alta densità energetica in poco spazio: ideale per le sale macchine o gli spazi tecnici limitati delle navi.
• Temperatura stabile di rilascio: permette una gestione prevedibile dell'energia termica nave, evitando sprechi o inefficienze.
• Modularità e scalabilità, che consentono installazioni su misura, adattabili a ogni tipo di imbarcazione.
• Assenza di parti mobili, che riduce al minimo la manutenzione e i rischi di guasto, anche in condizioni di esercizio impegnative.

In un settore dove affidabilità, continuità e ottimizzazione dello spazio sono fondamentali, i PCM offrono una risposta concreta, flessibile e sostenibile.
Per approfondimenti, leggi: Batterie termiche PCM e teleriscaldamento: una guida completa

Sinergie con il fotovoltaico marino e le rinnovabili

Le batterie termiche PCM non operano in isolamento. Al contrario, possono essere integrate facilmente con altre tecnologie a basse emissioni, contribuendo alla creazione di un vero ecosistema energetico navale.

Ecco alcune delle principali sinergie possibili:

• Sistemi fotovoltaici di bordo, che producono energia rinnovabile durante la navigazione o le soste in porto.
• Impianti di cogenerazione navale, dove l'energia elettrica e termica vengono prodotte in sinergia.

Questa flessibilità tecnologica rende il PCM un compagno ideale per l'elettrificazione progressiva della flotta: uno strumento che, pur operando sul lato termico, contribuisce a massimizzare l'autosufficienza e la sostenibilità del sistema energetico a bordo

Un nuovo paradigma per la transizione energetica navale

L'introduzione delle batterie termiche PCM nelle navi rappresenta un cambiamento culturale oltre che tecnologico. Fino a oggi, l'energia termica prodotta dai motori veniva considerata un sottoprodotto inevitabile e disperso.

Con l'accumulo termico, invece, quel calore diventa una risorsa preziosa da sfruttare strategicamente per ridurre i consumi e migliorare la gestione energetica globale.

Questa tecnologia permette di:

• Recuperare lo spreco di calore dei motori nave
• Migliorare l'efficienza energetica delle navi, specialmente durante le soste in porto o nei momenti di bassa attività.
• Garantire continuità termica a bordo, anche quando i motori sono spenti o funzionano a regimi ridotti.

In sintesi, le batterie PCM non sono solo un upgrade tecnico: rappresentano un vero e proprio abilitatore della transizione energetica navale, in grado di valorizzare il calore di scarto e rendere più efficiente la gestione interna dell'energia di bordo.

Dal green shipping alla simbiosi energetica

In sintesi il green shipping non riguarda solo i carburanti alternativi: passa anche dalla gestione intelligente dell'energia termica. Le navi ecologiche del futuro saranno in grado di:

• Ottimizzare il calore di bordo
• Ridurre consumi e sprechi
• Garantire comfort e autonomia termica a bordo, anche durante soste prolungate o variazioni operative.

In quest'ottica, le batterie termiche PCM sono un tassello chiave per progettare una marineria sostenibile e resiliente, dove ogni nave diventa un sistema energetico autonomo, capace di ottimizzare e utilizzare al meglio le proprie risorse.

Noi di i-TES crediamo che la transizione energetica navale non possa prescindere da soluzioni flessibili, scalabili ed efficienti. Vuoi saperne di più su come adattare le nostre batterie termiche alla tua flotta? Contattaci!