Quattro torri di acciaio alte 22 metri si alzano sopra la coperta della Bow Olympus mentre la nave fa rotta nel Mare del Nord. Sono vele a suzione1, propulsione assistita dal vento, una delle tecnologie su cui il settore navale (specie le navi cargo) punta per tagliare le emissioni. Ai loro piedi, c’è qualcosa di importante: una serie di sensori LiDAR che sparano impulsi laser nell’aria circostante. Tracciano il vento punto per punto, e raccontano una storia diversa da quella che gli ingegneri navali si sono raccontati fino a oggi.
La storia vecchia è semplice, la conoscete. Il vento sale dolcemente con l’altezza, segue una curva regolare che si chiama profilo logaritmico, e con quella curva si calcola tutto: quanto spinge una vela, dove conviene metterla sulla nave, quanto carburante si risparmia. È la stessa formula che si usa per i grattacieli, per i parchi eolici di terra, per gli aerei al decollo. La storia nuova, quella che adesso esce dai laser dell’istituto norvegese SINTEF, è che in mare quella curva quasi non esiste.
Cosa fa, in pratica, un laser puntato in cielo
Il LiDAR (Light Detection and Ranging, quello che ci aiuta a scansionare tutto, dalle foreste ai volti umani) lavora più o meno come un sonar di luce. Spara un fascio laser nell’aria, il fascio incontra qualcosa (polvere, microscopiche goccioline, particelle in sospensione e altro) e ne torna indietro un’eco. Misurando come l’eco è cambiata, lo strumento ricava in tempo reale la velocità e la direzione del vento in quel punto, anche a decine di metri di distanza. Niente anemometri da issare su pali instabili, niente palloni sonda: si misura il vento dove serve davvero, accanto alle vele, lungo tutta la loro altezza, mentre la nave si muove.
Fino a oggi non si era mai fatto sul serio, perché in mare aperto questi strumenti sono costosi, vibrano, si sporcano. E perché, in fondo, nessuno aveva una ragione urgente. I cargo bruciavano nafta e via, il vento era un fastidio per il timoniere, non un alleato.
Perché il vento, intorno a una nave cargo, è una bestia diversa
La ragione tecnica per cui i modelli sbagliavano è quasi ovvia, una volta detta. Una nave da 200 metri di lunghezza e 30 di larghezza non si limita ad attraversare il vento: lo deforma. Lo scafo lo spinge, lo frena, lo devia, gli imprime turbolenze. Le sovrastrutture creano scie. Il moto stesso della nave aggiunge una componente di “vento apparente” diversa in ogni punto della coperta. Risultato: a 5 metri di altezza il vento può essere debole e disturbato, a 15 metri tirare in una direzione, a 25 ancora un’altra. La curva regolare dei manuali è una media astratta che nessuna vela ha mai incontrato davvero.
Da qui derivano le oscillazioni di risparmio che da anni imbarazzano l’industria: le 64 grandi navi cargo dotate di vele moderne riportano tagli di carburante che vanno dal 2 al 25 per cento. Stessa tecnologia, stesse vele, stessi venti dichiarati. Cambia il fatto che il vento dichiarato non è quello reale, e nessuno lo stava misurando bene.
Cosa cambia, se ora il vento si misura per davvero
Tre cose, in ordine di concretezza. La prima è la posizione: sapendo dove il vento è davvero pulito e dove invece è disturbato dallo scafo, si decide in quale punto della nave montare le vele, e a che altezza. La seconda è il controllo: i sistemi attuali ruotano le vele in base a un dato medio. Con i dati LiDAR si può inseguire la raffica prima che arrivi, regolando l’angolo in millisecondi. La terza è la rotta: la navigazione automatica oggi sceglie il percorso più breve o quello con vento favorevole sulla mappa meteo. Domani potrà preferire la rotta col vento utile alla vela in alto sulla coperta, che non è la stessa cosa.
Tradotto in soldi e CO2: se la forchetta del risparmio si stringe verso il 25 e non verso il 2, una nave cargo grande taglia diverse tonnellate di nafta al giorno. Moltiplicato per migliaia di navi, fa una differenza che né l’ammoniaca né l’idrogeno verde sapranno offrire prima del 2035. Per arrivarci basta una cosa che già sappiamo costruire, e cento anni di idee sbagliate da rivedere.
Quando lo vedremo davvero
Orizzonte stimato: 4-8 anni per i primi sistemi di controllo basati su LiDAR a bordo, 10+ anni per riprogettare le navi attorno al vento misurato e non solo simulato.
Il progetto SINTEF reSail dura fino al 2028: poi i risultati passano in laboratorio alla galleria del vento del NTNU e nel software di navigazione. Ne beneficeranno prima i grandi armatori europei che retrofittano flotte esistenti, perché lo impongono le regole dell’UE FuelEU Maritime (80% di emissioni in meno entro il 2050). Per chi naviga sotto altre bandiere, e con margini più stretti, l’aggiornamento arriverà più tardi e a singhiozzo. Il vento è gratis: i sensori per misurarlo bene, no.
Chiudo con una piccola ironia da segnalare: per duemila anni l’umanità ha attraversato gli oceani spinta dal vento senza misurarlo davvero, con istinto, esperienza e qualche bestemmia. L’industria che lo sostituì con il motore a vapore se ne dimenticò del tutto.
Oggi, per tornare a usarlo, ci tocca puntargli un laser addosso.
- Le vele a suzione sono “vele rigide” montate sulle navi che usano il vento per aiutare il motore a spingere la nave in avanti. Si chiamano così perché aspirano una parte dell’aria lungo la loro superficie, così il flusso resta ordinato e la vela produce più spinta di una vela normale. ↩︎
