Rotta verso la “nave del futuro”

Fincantieri, leader globale nella cantieristica navale, è all’avanguardia nell’innovazione applicata alla sostenibilità. Il nostro impegno per creare la “nave del futuro” è un pilastro strategico fondamentale, che ha l’obiettivo di trasformare il settore navale rendendolo più green e tecnologicamente avanzato. La nostra ambizione è sviluppare navi tecnologiche, sicure ed efficienti, che al contempo rispettino l’ambiente e migliorino la qualità della vita a bordo grazie a soluzioni digitali all’avanguardia.

Con il Piano Industriale 2023-2027, il Gruppo ha delineato un percorso chiaro per raggiungere questi obiettivi, puntando su tecnologie che riguardano specialmente le alimentazioni alternative, come il gas naturale liquefatto (LNG), l’idrogeno, le celle a combustibile, e la digitalizzazione in generale.

Da nave a “smart city galleggiante”: le tecnologie di Fincantieri per un futuro più sostenibile

Secondo l’Amministratore Delegato di Fincantieri, Pierroberto Folgiero, il Piano Industriale “esprime l’ambizione di affermarci come leader mondiali nella realizzazione e gestione a vita intera della nave di domani, che vediamo come una smart city galleggiante a tutti gli effetti, una piattaforma contraddistinta da contenuti digitali e green”. Le trasformazioni in atto stanno completamente ridisegnando il futuro della navigazione, e per questo, come delineato nel Bilancio di Sostenibilità 2023, abbiamo impostato la nostra Roadmap to Net Zero, un percorso a tappe che mira alla definitiva conversione energetica di tutto l’ecosistema marittimo. In questo contesto, Fincantieri ha colto la sfida della decarbonizzazione introducendo diverse tecnologie green, puntando non su un’unica soluzione ma su un mix di soluzioni al fine di individuare le più efficaci.

Ecoprogettazione

Le navi di Fincantieri seguono una procedura denominata “Progettazione Ecosostenibile” o “Ecoprogettazione” e si caratterizzano per la presenza delle più avanzate tecnologie in ambito di risparmio energetico, riduzione delle emissioni, elevate performance e alta qualità delle soluzioni tecniche adottate. Infatti, le navi che vengono costruite sono altamente connesse, energeticamente autosufficienti, più leggere e con sistemi di propulsione “verdi” o ibridi, nonché in grado di riciclare fino al 90% dei rifiuti prodotti. Per la loro progettazione e costruzione, vengono seguite e anticipate tutte le best practice internazionali volte a minimizzare l’impatto ambientale delle navi durante tutto il loro ciclo di vita. Grazie alle tecnologie già ampiamente utilizzate oggi, le navi di Fincantieri sono in grado di recuperare termicamente fino al 20% dell’energia contenuta nel combustibile. Gli interventi di efficientamento recentemente introdotti nei sistemi non propulsivi delle navi hanno permesso ulteriori riduzioni dei consumi. Ad esempio, su una nave di circa 130.000 GRT (Gross Registered Tonnage), è possibile ridurre fino a 1.200 tonnellate di combustibile all’anno, corrispondenti a circa il 7% dei consumi annuali della nave per tali sistemi.

Gas Naturale Liquefatto (LNG)

Il gas naturale liquefatto (LNG) è una delle soluzioni più efficaci per ridurre le emissioni di CO₂ nel settore marittimo. Fincantieri ha adottato questa tecnologia per la prima volta con la consegna della Sun Princess nel febbraio 2024. Questa nave, dalla stazza lorda di circa 178.000 tonnellate e una capacità totale di 4.300 persone, è la più grande mai costruita in Italia. L’utilizzo del LNG consente una riduzione delle emissioni di CO₂ fino al 55% rispetto ai combustibili tradizionali. Fincantieri ha poi firmato accordi con compagnie come TUI Cruises per costruire navi da crociera di nuova concezione a propulsione primaria a LNG.

Inoltre, nel 2022 abbiamo firmato un accordo con Explora Journeys, brand di lusso della Divisione Crociere del Gruppo MSC, per la costruzione di due navi da crociera con celle a combustibile alimentate a idrogeno e motori a LNG. Questo memorandum d’intesa prevede anche l’aggiornamento dei progetti per due unità navali già in ordine, consentendo l’installazione di un sistema di nuova generazione basato sull’LNG.

Idrogeno e Fuel Cell

L’idrogeno è considerato un vettore energetico chiave per la decarbonizzazione, specialmente per i settori hard-to-abate e la mobilità pesante. Se prodotto da fonti rinnovabili, infatti, non emette CO₂.

Fincantieri ha lanciato "Wave 2 the Future", un progetto IPCEI (Important Project of Common European Interest) per la realizzazione di un sistema di propulsione ibrido, costituito da fuel cell e motore alternativo, entrambi alimentati a idrogeno, lo sviluppo di un ciclo combinato alimentato a idrogeno per la generazione di elettricità e, infine, per la progettazione, lo sviluppo, la costruzione e la certificazione di due navi da crociera con due diverse tecnologie. Tramite questo progetto miriamo a creare una filiera produttiva innovativa per l’uso dell’idrogeno nel settore navale, che vede il Gruppo stesso come capo-fila.

Abbiamo anche concretizzato il progetto ZEUS (Zero Emission Ultimate Ship), una nave laboratorio lunga 25 metri e propulsa interamente a idrogeno tramite fuel cell, in collaborazione con il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) e le Università di Genova, Napoli e Palermo. ZEUS è la prima unità sperimentale certificata e navigante al mondo, con un’autonomia di circa 8 ore di navigazione a zero emissioni alla velocità di 7,5 nodi.

Oltre all’idrogeno, stiamo esplorando l’uso dell’ammoniaca come combustibile alternativo. L’ammoniaca, se utilizzata nelle celle a combustibile, può offrire una soluzione a emissioni zero, sebbene ci siano ancora sfide significative da superare in termini di immagazzinamento e sicurezza. Fincantieri è anche aperta alla possibilità di utilizzare energia nucleare per la propulsione delle navi. Questa soluzione, ancora in fase di studio, potrebbe rappresentare un’ulteriore alternativa per raggiungere l’obiettivo di emissioni zero entro il 2050, garantendo una fonte di energia costante e a basse emissioni.

La digitalizzazione

La digitalizzazione è fondamentale per migliorare l’efficienza operativa e ridurre l’impatto ambientale delle navi e dei cantieri. Consente una gestione ottimizzata delle risorse, la manutenzione predittiva e l’efficientamento dei consumi energetici. Fincantieri è fortemente impegnata nello sviluppo di soluzioni digitali avanzate, come nel caso del progetto IPCEI “CLOUD 2 THE FUTURE”.

In più, l’adozione del digital twin, una replica virtuale delle navi, consente un monitoraggio continuo delle condizioni operative e l’ottimizzazione delle prestazioni in tempo reale. Questo strumento innovativo permette di simulare scenari operativi e interventi di manutenzione, riducendo i tempi di inattività e i costi operativi.

Nel “mare magnum” della digitalizzazione c’è anche lo sviluppo di sistemi avanzati di automazione e controllo. Fincantieri sta implementando soluzioni di navigazione autonoma e sistemi di gestione del traffico marittimo, migliorando la sicurezza e l’efficienza delle operazioni navali. Inoltre, la connettività a bordo viene migliorata attraverso l’integrazione di reti IoT (Internet of Things), che permettono una comunicazione continua tra i diversi sistemi della nave e una gestione centralizzata delle operazioni.

Nel 2024, abbiamo poi siglato un accordo con iGenius, una scale-up italiana specializzata in Intelligenza Artificiale Generativa, per sviluppare sistemi di intelligenza artificiale. L’obiettivo è applicare queste tecnologie sia nel comparto civile che nella difesa, iniziando con l’analisi dei dati acquisiti dal radar Omega 360 di Fincantieri. Questo accordo fa parte del piano di Fincantieri per potenziare l’uso dell’AI, migliorando prestazioni, sicurezza ed efficienza dei propri prodotti e processi.

Verso la “nave del futuro”: la roadmap di Fincantieri

Nel Piano Industriale 2023-2027 e in quello di Sostenibilità del 2023, Fincantieri ha tracciato una roadmap per la progettazione della nave a emissioni zero entro il 2035, anticipando l’obiettivo globale del 2050. In conformità con le direttive dell’International Maritime Organization (IMO), Fincantieri si impegna a ridurre l’intensità media di CO₂ per tonnellata/miglio del 70% rispetto al 2008 e a diminuire le emissioni totali di gas a effetto serra del 50%.

Verso il 2030

Entro il 2030, sarà cruciale il ruolo della digitalizzazione: le navi saranno connesse a un network, permettendo la raccolta e l’analisi in tempo reale dei dati per ottimizzare operazioni e manutenzione. Finanziamenti europei nell’ambito dell’IPCEI Next Generation Cloud faciliteranno lo sviluppo di queste tecnologie. La partecipazione di Fincantieri al partenariato pubblico-privato della Commissione Europea e della Waterborne Technology Platform mira a presentare soluzioni a zero emissioni per tutte le navi e servizi nel settore marittimo entro il 2030. Inoltre, saranno azzerate le emissioni in porto.

Verso il 2040

Guardando al 2040, la digitalizzazione andrà di pari passo all’innovazione “green”. Tecnologie come la riduzione selettiva catalitica (SCR) e i sistemi di lubrificazione automatica (ALS) verranno automatizzate per ridurre ulteriormente le emissioni. I sistemi di propulsione e quelli critici delle navi diventeranno totalmente controllabili da remoto. La sicurezza delle transazioni finanziarie a bordo sarà garantita da sistemi blockchain, e una piattaforma digitale comune permetterà il monitoraggio delle prestazioni delle navi da parte di gestori, armatori, banche e OEM.

Verso il 2050

Entro il 2050, Fincantieri prevede la nascita delle prime navi a navigazione totalmente autonoma, con sistemi di connessione continua tra tutta la flotta. Oltre alla navigazione autonoma, le operazioni di ormeggio, carico e scarico saranno totalmente automatizzate.

La visione di Pierroberto Folgiero, Amministratore delegato di Fincantieri

“Prima ancora di intervenire in sala macchine, abbiamo già ridotto le emissioni del 32% rispetto all’anno di riferimento utilizzato per questo tipo di analisi, grazie a soluzioni come un sistema che crea grandi bolle d’acqua sotto lo scafo, abbassa l’attrito e, di conseguenza, riduce notevolmente i consumi. Vi sono poi le vernici siliconiche, alle portelle per i thruster che migliorano la fluidodinamica. L’intero sistema-nave deve essere ripensato per ridurre le emissioni.

Il passo successivo si compie con i nuovi combustibili. Nel 2030 saremo in grado di avere una nave che produce il 61% in meno di emissioni totali e che di fatto azzera quelle in porto, grazie a soluzioni dual fuel, celle a combustibile e batterie. Nel 2035 Fincantieri avrà progettato la prima nave a emissioni zero.

Raggiungere il 61% e poi andare anche oltre diventa uno sforzo dell’intera filiera, uno sforzo di ecosistema. Non si tratta più di marinizzare un nuovo tipo di carburante, cosa che facciamo e faremo; si tratta di fare in modo che questi nuovi carburanti siano disponibili in quantità e a prezzi adeguati in banchina. Ecco perché stiamo lavorando sull’idrogeno marinizzato”.