Navigare verso la decarbonizzazione: il progetto SOFFHICE presenta i risultati finali
Ogni anno il trasporto marittimo contribuisce in modo significativo alle emissioni globali di CO₂: in Europa, il settore è responsabile di circa il 4% delle emissioni totali, restando ancora fortemente dipendente dai combustibili fossili. In questo contesto di crescente pressione ambientale e normativa, il progetto SOFFHICE – SOFC Hybridization with Internal Combustion Engine fuelled by Natural Gas for maritime applications ha sviluppato soluzioni innovative per ridurre consumi ed emissioni, in linea con gli obiettivi del Green Deal europeo e della International Maritime Organization (IMO).
Con una durata di due anni e un budget complessivo di 300 mila euro, il progetto – finanziato nell’ambito del PRIN PNRR – Next Generation EU e coordinato dal Politecnico di Torino – ha coinvolto anche l’Università di Genova (professor Massimo Rivarolo) e l’Università di Bologna (professoressa Stefania Falfari). Per l’Ateneo, la ricerca è stata condotta dal gruppo del Dipartimento Energia “Galileo Ferraris”-DENERG, composto dai docenti Marta Gandiglio e Massimo Santarelli, dal ricercatore Paolo Marocco e dal dottorando Gabriele Peyrani.
“Il progetto SOFFHICE ha rappresentato un’importante occasione di studio e approfondimento sul tema della decarbonizzazione del settore navale, con un focus specifico sul ruolo delle celle a combustibile ad alta temperatura (SOFC) come soluzione di supporto alla riduzione delle emissioni, in particolare nelle aree portuali. Le attività di ricerca hanno analizzato l’integrazione delle SOFC in sistemi di propulsione ibridi, considerando diversi combustibili, dal gas naturale liquefatto fino a opzioni a zero contenuto di carbonio come idrogeno e ammoniaca.” Così la professoressa Marta Gandiglio illustra il progetto, il cui cuore innovativo risiede proprio nell’integrazione tra celle a combustibile ad ossidi solidi (SOFC) e motori a combustione interna (ICE), alimentati sia a gas naturale sia a combustibili alternativi a zero contenuto di carbonio, come idrogeno e ammoniaca.
Lo studio si è concentrato in particolare su interventi di retrofit di navi esistenti, prendendo come riferimento traghetti per collegamenti a corto raggio – come quelli operanti su laghi o isole minori italiane – individuati come casi studio reali e rappresentativi.
Le attività di ricerca hanno evidenziato il potenziale delle celle SOFC quando integrate con motori ICE, sia in configurazioni alimentate a gas naturale sia con combustibili alternativi. In particolare, l’impiego delle SOFC per coprire il carico di hotelling, ovvero la fornitura continua di energia elettrica a bordo, consente una quasi totale eliminazione delle emissioni inquinanti locali come NOₓ, SOₓ e CO, con benefici significativi per la qualità dell’aria in ambito portuale e costiero.
Grazie all’elevata efficienza elettrica delle SOFC, il sistema ibrido permette una riduzione complessiva dei consumi di combustibile e delle emissioni di CO₂ rispetto a soluzioni basate esclusivamente su motori ICE. Nel corso del progetto sono stati infine analizzati diversi scenari di alimentazione, dal gas naturale all’idrogeno e all’ammoniaca, valutandone prestazioni tecniche, impatti ambientali e strategie di integrazione tecnologica.
Dal punto di vista economico, le soluzioni SOFC-ICE mostrano una competitività già prossima alla cost parity con le tecnologie convenzionali, con prospettive di ulteriore miglioramento grazie alla riduzione dei costi tecnologici e all’introduzione di incentivi e strumenti regolatori per la decarbonizzazione, come l’estensione dell’EU Emissions Trading System (ETS) al settore marittimo.
I risultati finali del progetto SOFFHICE sono stati presentati venerdì 30 gennaio nel corso del workshop conclusivo dal titolo “Hybrid Propulsion Systems for Maritime Decarbonisation”, che ha riunito ricercatrici e ricercatori, rappresentanti dell’industria e stakeholder del settore marittimo. Attraverso presentazioni tecniche dei partner di ricerca e contributi di rilievo da parte di RINA, Fincantieri, Bluenergy Revolution, DLR e VTT, seguiti da una tavola rotonda conclusiva di discussione, l’evento ha confermato il potenziale delle tecnologie ibride basate su celle a combustibile come soluzione promettente per la decarbonizzazione del trasporto marittimo, in particolare per le applicazioni a corto raggio e in ambito portuale.
In chiusura, la professoressa Gandiglio richiama l’attenzione sul contributo corale del progetto, affermando: “Il progetto ha coinvolto un ampio gruppo di ricercatori e studenti, favorendo la crescita di competenze e l’interesse verso tematiche di grande attualità per la transizione energetica. Un valore aggiunto fondamentale è stato rappresentato dalla collaborazione con l’Università di Genova, per lo sviluppo del modello ibrido SOFC-ICE, e con l’Università di Bologna, per lo studio del motore a combustione interna. Questa sinergia tra competenze complementari ha rafforzato la qualità dei risultati ottenuti e costituisce una base solida per proseguire in futuro attività di ricerca su questi temi.”
