Sanlorenzo vara 50Steel: a bordo l’energia fuel cell a metanolo verde

In occasione degli Élite Days 2024 è sceso in acqua il 50Steel numero 1. Première mondiale per il sistema Reformer Fuel Cell in grado di alimentare l’apparato di hôtellerie di bordo a zero emissioni

Oltre settecento ospiti hanno assistito al varo del Superyacht che introduce sul mercato il sistema Fuel Cell a metanolo verde per la produzione di energia a impatto zero.  Non solo innovazione e sostenibilità: 50Steel introduce il sistema HER, Hidden Engine Room, che permette di recuperare spazio per far posto ad un’ulteriore preziosa area abitabile, modificando il layout tradizionale della barca.

Con il varo del 50Steel, Sanlorenzo festeggia una tappa fondamentale della sua storia, nel segno dell’innovazione e della sostenibilità. La nuova linea di superyacht incarna lo spirito pionieristico e la passione per le sfide che da sempre ci guidano nella progettazione e realizzazione della nostra flotta”, dichiara il Cav. Massimo Perotti, Presidente e Ceo del Gruppo Sanlorenzo. “Credo che ciò che ci distingue sia la capacità di guidare l’innovazione del settore, abbracciando soluzioni all’avanguardia non solo nel design, sempre elegante e confortevole, ma anche nel campo della tecnologia e della sostenibilità, per raggiungere gli ambiziosi obiettivi di riduzione dell’impronta ambientale che ci siamo dati”.

Il sistema Fuel Cell a metanolo verde, l’approccio alla sostenibilità

Sanlorenzo ha individuato nella sostenibilità e nella innovazione tecnologica i driver di crescita per la decade fino al 2030. La società ha infatti varato la “Road to 2030”, un piano per la progressiva riduzione dell’impatto ambientale attraverso accordi strategici con i principali player mondiali nella produzione di energia e propulsione. L’ambizioso obiettivo che la maison italiana della nautica di lusso si è dato è quello di consegnare la prima nave con propulsione totalmente carbon neutral entro il 2030.
 

Grazie all’accordo esclusivo siglato nel 2021 con Siemens Energy, Sanlorenzo sarà il primo cantiere al mondo a consegnare un superyacht equipaggiato con sistema Reformer Fuel Cell alimentate da idrogeno ottenuto da metanolo verde per la generazione di corrente elettrica. Questa soluzione rivoluzionaria consente a 50Steel, la produzione di fino ad un massimo di 100 kW, con motori di propulsione e generatori diesel spenti. Il sistema, totalmente carbon neutral, aumenta in modo significativo il tempo di permanenza in rada senza consumo di combustibile diesel, coprendo in zero emissioni circa il 90% del tipico tempo di utilizzo di un superyacht Sanlorenzo introduce sul mercato un prodotto unico, gioiello di innovazione che segna una pietra miliare nel progresso tecnologico dell’industria nautica.
In questa prima fase, Sanlorenzo si è focalizzato dunque non tanto sulla navigazione, quanto sulla riduzione delle emissioni all’ancora: grazie ad un attento monitoraggio dei dati relativo al reale utilizzo, è stato possibile comprendere come per il 90% del tempo di permanenza a bordo l’imbarcazione sia generalmente ferma, mentre viene dedicato alla navigazione solamente il restante 10%. L’introduzione di questo sistema rivoluzionario permette così di ridurre le emissioni del 20/30% a livello annuale. Questa innovazione rende Sanlorenzo un precursore del futuro dell’industria nautica, per il quale le più recenti strategie IMO indicano un obbligo di abbattimento delle emissioni del 20% a partire dal 2030. Con il 50Steel, varato il 18maggio 2024, Sanlorenzo si posiziona così 6 anni in anticipo rispetto all’intero mondo maritime.

Il funzionamento

Prodotto da Advent Technologies, partner di Siemens Energy nella costruzione del sistema sviluppato con Sanlorenzo, il sistema modulare Fuel Cell è composto da un Reformer in grado di trasformare il metanolo verde in idrogeno e contestualmente attraverso le Fuel Cell alimentare tutti gli apparati di hôtellerie senza che l’idrogeno venga stoccato a bordo. L’azione di reforming avviene a condizioni normali di pressione e ad una temperatura leggermente più elevata rispetto ad una Fuel Cell tradizionale: non sussistono quindi particolari criticità in termini di sicurezza. La cella a combustibile produce come unico residuo vapore acqueo, il quale non viene rilasciato nell’ambiente ma bensì, attraverso un condensatore, riconvertito in acqua, che viene poi riutilizzata per produrre la miscela per la cella a combustibile, composta per il 60% da metanolo e per il 40% da acqua.
L’energia prodotta dalle Fuel Cell non viene immagazzinata, ma utilizzata immediatamente. Il sistema è composto da 20 moduli che generano ciascuno 5 kW, per un totale di 100 kW. Pertanto, il sistema non prevede l’uso combinato di generatori diesel, e solo in caso di picchi di domanda di energia verranno utilizzate batterie al litio, che hanno una capacità calcolata di circa 600 kW/h.
Nel complesso, nel sistema di Fuel Cell vengono completati due processi:
– Trasformazione di acqua distillata e metanolo in idrogeno;
– Trasformazione di idrogeno in energia elettrica.
50 Steel entra nel mercato come esempio concreto di progresso e innovazione: il sistem reformer Fuel Cell permetterà di non imbarcare direttamente l’idrogeno, bensì il metanolo (conservato in un serbatoio da 5000 litri): in questo modo viene stoccata a bordo la stessa quantità di energia in uno spazio molto più ridotto, abbattendo i limiti imposti dai rischi di stoccaggio e reperimento dell’idrogeno puro.
 

La certificazione Lloyd’s Register

Durante l’edizione del Monaco Yacht Show 2023, il Lloyd’s Register (LR) ha assegnato a Sanlorenzo il certificato di omologazione per il sistema Fuel Cell e per il serbatoio di contenimento di tipo C. Lloyd Register ha infatti supportato Sanlorenzo nella validazione del progetto: la prestigiosa certificazione assegnata convalida la conformità del sistema Fuel Cell a metanolo agli standard ambientali riconosciuti a livello internazionale, consolidandone la credibilità sul mercato.
 

Il metanolo verde

Al momento il metanolo è fra i combustibili più efficaci per la sostituzione del gasolio, in quanto già disponibile in più di 100 porti in tutto il mondo. La scelta vincente di Sanlorenzo consiste nell’ utilizzo di metanolo verde, prodotto utilizzando esclusivamente fonti di energia rinnovabile e anidride carbonica catturata dall’atmosfera attraverso sistemi cosiddetti di carbon capture: la quantità di CO2 rilasciata nell’aria nel processo di combustione equivale pertanto a quella sottratta all’ambiente per la produzione del metanolo verde, consentendo un sistema circolare e completamente carbon neutral. Il metanolo verde si pone dunque come valido candidato nella sostituzione di sostanze più inquinanti come ammoniaca, gasolio o gas naturale liquefatto.
 

Il Marine Fuel Cell System (MFCS)

Il sistema di produzione di energia elettrica basata su celle a combustibile oggetto del progetto è denominata Marine Fuel Cell System (MFCS). Il MFCS è composto da 4 cabinet e un sistema di ventilazione comprendente un condensatore d’acqua:
– 2 cabinet delle celle a combustibile contenenti ciascuno 10 moduli di Fuel Cell Advent SereneU da 5 kW.
– 1 mixing cabinet dedicato alla corretta miscelazione di metanolo e acqua proveniente dal condensatore e alla sua distribuzione verso le celle a combustibile
– 1 control cabinet contenente tutti i sistemi di automazione e sicurezza, e il convertitore per portare l’energia elettrica al DC-bus della nave.
– 1 Sistema di ventilazione evoluto che include il condensatore per la rigenerazione dell’acqua di processo.

La funzione principale del MFCS è quella di produrre energia carbon neutral, utilizzando Fuel Cell alimentate a metanolo verde. Il modulo a Fuel Cell utilizza la tecnologia a membrana a scambio di protoni ad alta temperatura (HTPEM) e un reformer per il metanolo ed è progettato per essere alimentato da una miscela metanolo-acqua (60:40) e aria ambientale come fonte di ossigeno. Nel reformer, la miscela di metanolo viene convertita in idrogeno, che poi fluisce nelle Fuel Cell, dove la reazione elettrochimica, tra idrogeno e ossigeno, crea un potenziale elettrico tra i due poli, da cui si ricava la corrente. Il sottoprodotto è aria impoverita di ossigeno (nell’ordine del 10%) e arricchita di CO2 (~20%). L’impianto di filtrazione ha lo scopo principale di purificare l’acqua condensata nel condensatore dei sistemi di ventilazione affinché raggiunga una qualità adatta per essere miscelata con metanolo. L’aria viene aspirata nell’intero sistema da tre ventilatori: passando attraverso filtri per eliminare sale, acqua e particelle, entra quindi in tutti gli armadietti e svolge una funzione essenziale sia per il funzionamento delle Fuel Cell che per la sicurezza dell’apparato, diluendo eventuali vapori di metanolo.

sanlorenzo

Il sistema HER (Hidden Engine Room)

Il sistema HER, brevettato da Sanlorenzo, consente di introdurre nuovi modi di interpretare lo spazio, pur mantenendo il prodotto sotto le 500 tonnellate di stazza. Questa innovazione permette di trovare una nuova sistemazione per la sala macchine. Dai due livelli occupati usualmente si passa ora ad uno sviluppo orizzontale degli apparati di propulsione e ad una nuova distribuzione della zona tecnica nell’under lower deck. Ciò consente di sfruttare nuovi spazi nell’area del lower deck, dove prende vita un salone aggiuntivo, la Ocean Lounge, in diretta connessione da un lato con l’ampio Beach Club di poppa dotata di piscina, e dall’altro con l’area guest, dove alle cabine si aggiungono l’area GYM e l’area SPA.

sanlorenzo

Piero Lissoni con Martina e Bernardo Zuccon

Piero Lissoni e Zuccon International Project,
i protagonisti del design

50Steel si sviluppa su cinque ponti sfalsati, generando ambienti con importanti volumi e riducendo partizioni e barriere. Questa nuova e dirompente architettura interna risulta impercettibile dal profilo esterno, che mantiene una linea pulita ed essenziale, in perfetto stile Sanlorenzo, grazie all’innovativo progetto dello studio Zuccon International Project.

Salendo cinque gradini dalla Ocean Lounge, si accede al main deck ed al cuore di 50Steel, costituito da un salone ampio e sofisticato, custode della vita abitativa a bordo. Le scale, studiate per lasciar trasparire la luce, percorrono l’interno dell’imbarcazione connettendo i diversi ambienti, dalla zona dedicata alla palestra e alla SPA presente nel lower deck, al secondo salone dell’upper deck. Nel mezzo la sala da pranzo che, grazie alle opportunità di layout, assume sul 50Steel una dimensione inedita: le altezze nette variano da 2,1 metri fino a 3,35 metri.

L’alterazione del tradizionale impianto distributivo degli spazi ha permesso di ottimizzare ogni angolo dell’imbarcazione: 50Steel ospita quattro cabine per gli ospiti e una destinata all’armatore, nonché due piscine rispettivamente sulla Beach Club a poppa e sul sun deck.

Anche all’esterno viene esaltata la connessione tra gli ambienti: i tre livelli superiori comunicano tramite un sistema di scale, con dislivelli di un metro e mezzo al massimo, che non intaccano il profilo dell’imbarcazione. Rimanendo coerente con il principio di massima vivibilità degli spazi che caratterizza gli yacht Sanlorenzo, la Beach Club a poppa, con le sue tre terrazze aperte, diventa in modalità all’ancora una spiaggia di 150 m² sul mare. Il dialogo tra gli ambienti si concretizza anche grazie al progetto di Piero Lissoni, che firma il design interno di questa prima unità. Reinventando in chiave contemporanea classici stilemi del passato, l’Art director di Sanlorenzo ha dato vita a spazi permeati da un’aria sofisticata conferita da elementi quali i soffitti a cassettoni e le pareti in legno scuro. Per questo progetto Piero Lissoni ha impiegato per la prima volta la tecnologia 3D, che ha permesso di sovrapporre il modello tecnico sviluppato da Sanlorenzo a quello architettonico garantendo un elevato controllo su ogni dettaglio.

Sanlorenzo 50Steel – I principali dati tecnici
Lunghezza f.t.: 49,99m
Baglio max: 9,40m
Design draft: 2,96m
Stazza lorda: 499 GT approx
Scafo: Acciaio
Sovrastruttura: Alluminio
Alloggi ospiti: 10 persone
Alloggi equipaggio: 9 persone
Motori: MAN D2862-LE489 1.066 kW (1450 PS) @ 2100 RPM
Generatori: 1 x 118 kW
Velocità massima (approx): 16 nodi
Velocità di crociera (approx): 12,5 nodi
Velocità economica (approx): 11 nodi
Autonomia alla velocità economica (approx): 4.000 nm
Capacità casse combustibile: 55.000 

(Sanlorenzo vara 50Steel: a bordo l’energia fuel cell a metanolo verde – Barchemagazine.com – Maggio 2024)