ABB aiuta le iconiche barche Maid of the Mist a diventare ecologiche

Di Paul Heney | 5 giugno 2023

La nuova Maid of the Mist elettrica si trova al molo, dietro uno dei vecchi modelli diesel.

Chiunque abbia visitato le Cascate del Niagara in estate avrà sicuramente osservato le famose barche Maid of the Mist solcare le acque della Gola del Niagara. Le navi, che appaiono minuscole dall'alto, sembrano avvicinarsi pericolosamente all'acqua fragorosa delle cascate americana e canadese, precipitando a circa 200 piedi. Ora, l’operatore americano delle due navi ha deciso di passare alla tecnologia del 21° secolo con imbarcazioni completamente nuove che utilizzano la tecnologia a emissioni zero di ABB per alimentare i traghetti completamente elettrici. Questi nuovi traghetti possono ospitare più di 500 passeggeri ciascuno e sostituiscono le precedenti navi diesel.

Design World ha recentemente ricevuto un invito esclusivo per visitare le nuove barche, scendendo sotto i boccaporti e facendo un giro nella nebbia.

La Maid of the Mist Corp., fondata nel 1846, è a conduzione familiare. Questo passo avanti volto a dimostrare la fattibilità commerciale della tecnologia delle imbarcazioni completamente elettriche ha attirato l’attenzione globale sull’azienda. Si ritiene che le barche del Niagara siano tra le prime navi completamente elettriche, ma non saranno le ultime. Gli esperti del settore affermano che i traghetti passeggeri, le chiatte fluviali, i rimorchiatori portuali e le draghe sono adatti al funzionamento completamente elettrico.

La nuova Maid of the Mist elettrica si dirige verso le cascate.

ABB ha osservato che le navi marittime sono uno dei maggiori contributori alle emissioni dei trasporti (3-5% della CO₂ globale e oltre il 5% dei SOx globali), quindi l’elettrificazione del trasporto marittimo non potrà avvenire abbastanza presto. Oggi sarebbe difficile costruire navi oceaniche elettriche al 100%. Tuttavia, man mano che le apparecchiature diventano più piccole e più convenienti, continuano ad aprirsi nuove opportunità. Le navi marittime autonome e completamente elettriche potrebbero essere possibili e pratiche negli anni a venire.

Nuovi orizzonti nella tecnologia delle batterie marine L’interesse globale per l’elettrificazione marina è stimolato, ad esempio, dalle nuove norme dell’Organizzazione marittima internazionale, come il regolamento IMO del 2020 sullo zolfo nel carburante, che ridurrà il limite al contenuto di zolfo del carburante bunker. Gli operatori marittimi sono quindi desiderosi di esplorare la tecnologia delle celle a combustibile.

Jon Diller, direttore commerciale della Spear Power Systems con sede a Kansas City, ha spiegato che le batterie utilizzate sui traghetti sono divise tra il lato sinistro e quello destro; ciascun lato ha 168 kWh di energia incorporata, quindi è una nave da 316 kWh. Le batterie sono disposte in base al modulo energetico Spear, che utilizza una cella a sacchetto rettangolare di LG Chem.

La stazione di distribuzione dell'energia della nave, situata sotto la copia del ponte principale.

"Ogni modulo ha 64 ampere/ora, il che lo rende circa 21 volte più grande della cella di un telefono cellulare. Ne prendiamo due e li mettiamo in parallelo, poi ne prendiamo 24 e li mettiamo in serie. Questo produce un modulo "ha 11,3 kWh di energia incorporata. Si tratta di un'unità da 11 kWh e ha una tensione massima di 100 volt", ha affermato Diller. "Quindi prendiamo quel modulo e lo mettiamo in serie con altri moduli per ottenere la tensione di sistema desiderata per funzionare con il sistema di propulsione. In questo caso, gli azionamenti vogliono che il loro intervallo di tensione funzioni tra 640 volt e 420 volt. Quindi , vado con sette moduli in serie per arrivare ad una tensione massima di 100 volt."

Dal punto di vista della sicurezza, Diller ha affermato che esiste un sistema di gestione della batteria per fermare l'abuso elettrico della batteria. Impedisce agli operatori di fare cose che potrebbero causare l'incendio di una batteria: sovraccaricarla, caricarla troppo velocemente, caricarla quando è congelata o caricarla dopo che è stata scarica fino a uno stato di carica dello 0%.

Carica e propulsione Le barche Maid of the Mist partono ogni 30 minuti da un molo a valle per dirigersi verso la base delle Cascate del Niagara, servendo l'impressionante cifra di 1,6 milioni di ospiti ogni anno. Mentre il traghetto è attraccato e i passeggeri si imbarcano e sbarcano, le batterie agli ioni di litio delle nuove imbarcazioni vengono parzialmente ricaricate. La ricarica di sette minuti fornisce un potenziamento della batteria consentendo ai doppi motori di propulsione elettrica dell'imbarcazione di mantenere la loro potenza totale di 400 kW (563 CV). Ogni viaggio consuma circa 38 kWh. Alla fine della giornata lavorativa le batterie hanno ancora l'80% di carica, ma ogni notte si caricano fino al 100%. E per completare un circuito un po’ ironico, l’elettricità necessaria per caricare le batterie da 316 kWh proviene da energia idroelettrica a emissioni zero. (Grazie, Cascate del Niagara!)