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NAVIGATE - Nautical Autonomy with Viable Integration of Fuel Cells and Advanced Twin Engineering

Duration:
14 months (2023 - 2025)
Principal investigator(s):
Project type:
PNRR – Mission 4
Funding body:
MINISTERO (MUR)
Project identification number:
ECS_00000036
PoliTo role:
Sole Contractor

Abstract

L'industria marittima si trova di fronte a una crescente necessità di diminuire i costi, aumentare la sicurezza, e ridurre l’impatto ambientale. Le propulsioni elettriche alimentate a celle a combustibile, rappresentano una soluzione promettente per il raggiungimento degli obbiettivi imposti dall’International Maritime Organization (IMO). Inoltre, guida autonoma e controlli basati su digital twin sono riconosciuti come soluzioni di primaria importanza per aumentare la sicurezza, incrementare la vita utile, diminuire i costi e ridurre impatto ambientale. L'obiettivo è sviluppare una soluzione di controllo integrata (denominata NAVIGATE) di una driveline a fuel cell per trasporti marittimi. Attraverso l’integrazione del Digital Twin e del controllo ottimo della driveline all’interno di un algoritmo di guida autonoma, si mira a massimizzare l'efficienza, ridurre i costi operativi e aumentare la sicurezza delle imbarcazioni alimentate ad idrogeno. Questo approccio risulta innovativo in ambito industriale e, nello specifico dell’ambito nautico, rappresenta un’opportunità concreta per ottimizzare le prestazioni delle imbarcazioni marittime. L’interdisciplinarietà è un altro elemento chiave, poiché il progetto richiede competenze nel campo delle propulsioni, della gestione dell’energia, dell’automazione e della guida autonoma. La metodologia prevede una combinazione di attività sperimentali e di sviluppo software. Le prove sperimentali vengono condotte utilizzando un banco prova che simula le condizioni di funzionamento di una driveline marittima reale. Questo permette di valutare l'efficacia del controllo NAVIGATE, l'efficienza del sistema e l'invecchiamento delle fuel cell nel corso delle prove. Il team coinvolto nel progetto è composto due ricercatori (under 36) con forte background sulle tecnologie offshore e utilizzo di AI in ambiente marino, supportati da un dottorando esperto di modelli/controlli datadriven e da una dottoranda specializzata in modellazione di scenari energetici con utilizzo di idrogeno. Inoltre, è prevista l’assunzione di tre ricercatori/ricercatrici (under 30) a supporto del progetto, con competenze di controllo, integrazione di sistemi e progettazione nautica.

People involved

Departments

Keywords

ERC sectors

PE6_7 - Artificial intelligence, intelligent systems, multi agent systems
PE1_19 - Control theory and optimisation

Sustainable Development Goals

Obiettivo 9. Costruire un'infrastruttura resiliente e promuovere l'innovazione ed una industrializzazione equa, responsabile e sostenibile|Obiettivo 11. Rendere le città e gli insediamenti umani inclusivi, sicuri, duraturi e sostenibili

Budget

Total cost: € 63,845.37
Total contribution: € 63,845.37
PoliTo total cost: € 63,845.37
PoliTo contribution: € 63,845.37