Marino e offshore

Azionamento elettrico

Secondo la Conferenza delle Nazioni Unite sul commercio e lo sviluppo, le navi trasportano circa l’80% delle merci del mondo. E il trasporto attraverso gli oceani continuerà ad aumentare nei prossimi anni – del 3,8% all’anno fino al 2022. Tuttavia, le navi producono un’enorme quantità di gas di scarico come ossidi di zolfo, ossidi di azoto, particelle di fuliggine e particolato, nonché biossido di carbonio (CO2). La maggior parte delle navi container e da crociera, delle petroliere e delle navi da carico funzionano con gasolio pesante. E ne consumano enormi quantità: le 90.000 navi in tutto il mondo bruciano complessivamente 370 milioni di tonnellate di carburante all’anno – e producono 20 milioni di tonnellate di ossido di zolfo. Pertanto, l’elettrificazione è necessaria per eliminare questi inquinanti pesanti dall’industria navale.

Tre flussi principali di elettrificazione delle navi:

• Azionamento diesel-elettrico: i generatori diesel producono l’elettricità. L’elettricità aziona il motore elettrico che muove l’elica della nave.
• Trazione ibrida: oltre al motore a combustione, le batterie sono a bordo. Da un lato, possono essere accesi in aggiunta per un breve periodo se è richiesto un picco di potenza. D’altra parte, possono immagazzinare l’energia in eccesso, per esempio dal generatore diesel. Questo permetterebbe alla nave di funzionare con la sola elettricità per un po’.
• Trazione completamente elettrica: non c’è nessun motore a combustione a bordo, tutta l’energia proviene dalle batterie.

Fonte: Infineon

Protezione catodica contro la corrosione

La protezione catodica contro la corrosione nelle navi militari è anche alimentata da alimentatori DC programmabili per prevenire il deterioramento dello scafo in acciaio della nave. La protezione catodica sulle navi è spesso implementata da anodi galvanici sullo scafo e ICCP per le navi più grandi. Poiché le navi vengono regolarmente portate fuori dall’acqua per l’ispezione e la manutenzione, è un compito semplice sostituire gli anodi galvanici. Gli anodi galvanici sono solitamente sagomati per ridurre la resistenza in acqua e sono a filo con lo scafo per minimizzare la resistenza.

Le navi più piccole con scafi non metallici, come gli yacht, sono dotate di anodi galvanici per proteggere aree come i motori fuoribordo. Come per qualsiasi protezione catodica galvanica, questa applicazione si basa su una solida connessione elettrica tra l’anodo e l’oggetto da proteggere. Per l’ICCP sulle navi, gli anodi sono di solito fatti di un materiale relativamente inerte come il titanio platinato. Un’alimentazione DC è fornita all’interno della nave e gli anodi sono montati all’esterno dello scafo.

I cavi anodici sono inseriti nella nave tramite un raccordo a compressione e indirizzati alla fonte di alimentazione DC. Il cavo negativo dell’alimentazione è semplicemente attaccato alla fusoliera per completare il circuito. Gli anodi ICCP della nave sono montati a filo per minimizzare gli effetti di trascinamento sulla nave e sono situati almeno 5 piedi sotto la linea di carico debole in un’area che evita danni meccanici. La densità di corrente richiesta per la protezione è una funzione della velocità e viene presa in considerazione quando si sceglie la capacità di corrente e la posizione della disposizione dell’anodo sullo scafo.

Alcune navi possono richiedere un trattamento speciale, ad esempio gli scafi in alluminio con fissaggi in acciaio creano una cella elettrochimica in cui lo scafo in alluminio agisce come un anodo galvanico e la corrosione è potenziata. In questi casi, gli anodi galvanici in alluminio o zinco possono essere utilizzati per compensare la differenza di potenziale tra lo scafo in alluminio e gli interni in acciaio. Se i supporti in acciaio sono grandi, possono essere necessari più anodi galvanici, o anche un piccolo sistema ICCP.

Fonte: Wikipedia

Silenziamento magnetico – Smagnetizzazione

Una nave con uno scafo in acciaio è come un gigantesco magnete galleggiante circondato da un grande campo magnetico. Mentre la nave si muove attraverso l’acqua, anche questo campo si muove e si aggiunge o si sottrae al campo magnetico terrestre. A causa del suo effetto di distorsione sul campo magnetico terrestre, la nave può servire come un innesco per dispositivi magneticamente sensibili progettati per rilevare queste distorsioni. Il sistema di degaussing è installato a bordo della nave per ridurre l’effetto della nave sul campo magnetico terrestre. Per ottenere questo, il cambiamento del campo magnetico terrestre intorno allo scafo viene “annullato” controllando la corrente elettrica che scorre attraverso bobine smagnetizzanti avvolte in punti specifici all’interno dello scafo. Questo a sua volta riduce la possibilità che pistole o dispositivi magneticamente sensibili vengano rilevati.

Sea Mine – Rilevare la firma magnetica della nave

Le mine moderne influenzano l’oceano rilevando l’interferenza magnetica di una nave nel campo magnetico terrestre. Questa è chiamata la firma magnetica della nave. Questa firma è l’influenza principale utilizzata per innescare la mina o il siluro. Se la firma viene rilevata e analizzata, allora la nave viene identificata e il segnale magnetico diventa un innesco per l’esplosione di siluri o mine e dà una posizione e una categorizzazione (principalmente sottomarino). Per minimizzare questa minaccia, la nave è dotata di un sistema di degaussing (DG) incorporato. DG riduce la firma con un campo di gioco generato da un sistema di gioco collegato all’amplificatore di potenza del loop coil.

Fonte : Polyamp: Sistemi di smagnetizzazione

Sottomarino elettrificato

Le celle a combustibile a membrana elettrolitica polimerica (PEM) di Siemens Marine sono il futuro della generazione di energia elettrica nei sottomarini, senza bisogno di aria esterna. Poiché le celle richiedono solo idrogeno e ossigeno come combustibile, i tempi di immersione possono essere significativamente estesi. Questo rende i sottomarini equipaggiati con queste celle a combustibile a bassa temperatura molto superiori ai sottomarini convenzionali, che devono emergere relativamente spesso per ricaricare le loro batterie. Questi nuovi design sono molto più efficienti e non emettono fumi di scarico. Grazie al suo meccanismo d’azione elettrochimico, che genera solo acqua e calore oltre all’elettricità, la cella a combustibile PEM non produce alcun rumore. Il loro design robusto, a bassa segnatura e non magnetico è progettato specificamente per l’uso a lungo termine e ha una durata prevista di molti anni – il tutto in un pacchetto di supporto del ciclo di vita efficace e conveniente.

Fonte: Siemens