ANALISI delle BUONE PRATICHE

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1 ANALISI delle BUONE PRATICHE POR FESR FVG Scheda di valutazione Asse 1, Attività 1.1.b INVESTIAMO NEL NOSTRO FUTURO

2 Progetto NG ShiP (Natural Gas for Ship Propulsion) Utilizzo di gas naturale sulle navi: soluzioni avanzate per il trasporto marittimo sostenibile CONTATTI Organizzazione Wärtsilä Italia spa Indirizzo Località Bagnoli della Rosandra San Dorligo della Valle (TS) Telefono Fax Webpage DESCRIZIONE DELLA BUONA PRATICA Tempistica Data di inizio: 1 settembre 2010 Data di completamento: 30 settembre 2012 BREVE SINTESI NG ShiP è un progetto di ricerca industriale che ha approfondito le potenzialità di utilizzo del gas naturale stoccato in forma liquida (GNL) come combustibile navale e lo studio di soluzioni impiantistiche avanzate per il trasporto marittimo sostenibile. Il progetto ha coinvolto numerosi partner del Friuli Venezia Giulia tra aziende, università, enti di ricerca e di certificazione, con Wärtsilä Italia spa come capofila. Con la partecipazione del registro di classifica RINA, il progetto ha analizzato e implementato l impiego del GNL su navi da carico di media grandezza e ha contribuito attivamente all elaborazione delle future normative da applicare alle navi da carico che utilizzano il GNL. CONTESTO Bisogni alla base del progetto L Organizzazione Marittima Internazionale (OMI) ha adottato nel 2008 degli standard stringenti riguardanti le emissioni dei motori delle navi. Questi standard sono contenuti nella Convenzione internazionale per la prevenzione dell inquinamento da navi: le navi che operano in aree a emissione controllata (Emission Controlled Areas, ECA), in particolare, dovranno rientrare in parametri di progressiva riduzione delle emissioni ( ). Attualmente le zone ECA comprendono il Mar Baltico e le coste degli Stati Uniti, ma è prevedibile l estensione degli stessi criteri al Mediterraneo, all Oceania e ad alcuni tra i più importanti porti asiatici come Singapore. Nel prossimo futuro, dunque, il traffico marittimo dovrà soddisfare normative internazionali sempre più stringenti in merito alle emissioni in atmosfera che, con le tecnologie esistenti, possono essere rispettate solo con costosi e complessi sistemi di post-trattamento dei gas di scarico. In questo contesto si è collocato il progetto NG ShiP: il GNL consente infatti di ottenere l eliminazione totale degli ossidi di zolfo e significative riduzioni nelle emissioni di ossidi di azoto, sostanze su cui graveranno dal 2016 i limiti imposti

3 dalle direttive dell OMI. Inoltre la percentuale elevata di idrogeno contenuta nel metano rispetto agli oli combustibili consente, a parità di energia trasformata, di ridurre anche le emissioni di anidride carbonica. Quadro strategico e programmatico Obiettivo specifico dell Asse 1 del POR FESR è quello di Rafforzare la competitività delle imprese. Nell ambito dell Asse 1 è previsto tra gli altri l obiettivo operativo 1.1 Sostenere lo sviluppo delle basi scientifiche e tecnologiche del tessuto imprenditoriale, che mira a promuovere e accrescere l utilizzo della ricerca, dell innovazione e del trasferimento tecnologico derivanti dall attività degli enti di ricerca e di trasferimento tecnologico attraverso la realizzazione di progetti di ricerca su problematiche di particolare rilevanza per il tessuto produttivo regionale. Le attività previste con riferimento all obiettivo operativo 1.1 comprendono in particolare l attività 1.1.b Sostegno ai progetti di ricerca industriale ad elevato impatto sistemico per il rafforzamento delle reti della ricerca e dell innovazione e dei distretti tecnologici dell innovazione. L attività in esame è altresì coerente con l obiettivo specifico del Quadro Strategico Nazionale, cioè Qualificare in senso innovativo l offerta di ricerca, favorendo la creazione di reti fra Università, centri di ricerca e tecnologia e il mondo della produzione sviluppando meccanismi a un tempo concorrenziali e cooperativi, in grado di assicurare fondi ai ricercatori più promettenti. OBIETTIVI Scopi principali: dentificare soluzioni impiantistiche avanzate per il trasporto marittimo sostenibile. Obiettivi qualitativi: rispettare standard internazionali sempre più stringenti in merito alle emissioni in atmosfera associate al trasporto marittimo. Obiettivi quantitativi: sviluppare le potenzialità di utilizzo del GNL come combustibile navale in modo da abbattere i costi di esercizio e le emissioni, in particolare di anidride carbonica, ossidi di azoto, ossidi di zolfo e particolato. MODALITÀ DI IMPLEMENTAZIONE Soggetti beneficiari Wärtsilä Italia spa Consorzio per l Area di Ricerca Scientifica e Tecnologica di Trieste Cenergy srl Energy Automation srl Navalprogetti srl Rina Services spa Università degli Studi di Trieste Università degli Studi di Udine Gestione Wärtsilä Italia spa capofila, attività di ricerca industriale e sviluppo Consorzio per l Area di Ricerca Scientifica e Tecnologica di Trieste coordinamento complessivo del progetto, comunicazione esterna e quality assurance Cenergy srl studio delle modalità di utilizzo delle fuel cell in un sistema di propulsione alimentato a GNL Energy Automation srl studio dei flussi elettrici e fluidi e progettazione del sistema impiantistico di navi alimentate a GNL Navalprogetti srl progettazione di un modello di nave da carico di media dimensione alimentata a GNL Rina Services spa analisi dei rischi e classificazione (approval in principle) di un modello di nave da carico di media dimensione alimentata a GNL Università degli Studi di Trieste valutazione di convenienza economica e identificazione della tipologia di nave più adeguata (in funzione delle modalità di utilizzo) all alimentazione a GNL Università degli Studi di Udine analisi termodinamica delle trasformazioni del GNL durante l impiego come combustibile navale Funzionamento Il progetto ha previsto le seguenti attività di ricerca e sviluppo: analisi statistica del traffico e del mercato marittimo in zone ECA/EPA sulla base di dati provenienti da fonti internazionali; analisi tecnico-economica delle migliori soluzioni in termini di riduzione dell impatto ambientale in relazione al profilo operativo e alla tipologia delle navi, tramite strumenti a supporto delle decisioni sviluppati nell ambito del progetto; sviluppo di software per la simulazione dei processi e dei componenti; produzione dei classification drawings e dei piani generali per un selezionato tipo di navi; progettazione dell impiantistica; analisi energetica del sistema nave volta a individuare interventi migliorativi dell efficienza, anche utilizzando sistemi di conversione dell energia avanzati basati su fonti rinnovabili (fuel cells); analisi termo-fluidodinamica e modellizzazione dei sistemi di stoccaggio e gassificazione del GNL; analisi delle lacune dell attuale definizione dell Energy Efficiency Design Index da parte dell OMI (MEPC.1/circ. 681 del 17 agosto 2009) ed elaborazione di una proposta di miglioramento; analisi delle criticità connesse alla sicurezza dell impianto di stoccaggio del GNL e definizione e proposta di sistemi di controllo e sorveglianza ad

4 alta affidabilità e di costo ridotto; analisi delle problematiche nell uso di varie tipologie di serbatoi e identificazione del sistema di stoccaggio più adatto; supporto per lo sviluppo di una nuova normativa per le soluzioni tecnologiche che non trovano riscontro nella normativa vigente; sviluppo degli aspetti dell automazione e del controllo dei sistemi di alimentazione a GNL; sviluppo e condivisione delle conoscenze sull utilizzo dei sistemi a GNL con motori dual fuel a livello territoriale. A tali attività si è inoltre affiancata l attività di diffusione e divulgazione dei risultati, particolarmente intensa nelle fasi finali del progetto. Fasi principali Le analisi effettuate hanno portato alla definizione di una documentazione utile per armatori e cantieri, anticipando le richieste del mercato. I risultati raggiunti, soprattutto quelli legati all analisi energetica e termo-fluidodinamica, sono stati migliori di quanto previsto in origine. In particolare: si sono analizzate le problematiche legate all utilizzo a bordo del gas naturale; l analisi statistica del traffico marittimo in zone ECA ha permesso di identificare le tipologie di nave e le rotte che possono trarre maggior vantaggio da un sistema propulsivo basato sul gas naturale; si sono definiti i possibili interventi migliorativi dal punto di vista dell efficienza energetica della nave, considerando anche i sistemi di conversione di energia avanzati e basati su fonti rinnovabili; si è individuato il miglior sistema di stoccaggio per le tipologie di navi considerate e si sono individuate alcune soluzioni progettuali valide per la gassificazione del GNL a bordo di navi equipaggiate con motori endotermici dual fuel; sono stati sviluppati strumenti per la simulazione dei flussi energetici a bordo nave e per la valutazione economica delle soluzioni proposte; sono stati sviluppati gli aspetti di automazione e controllo dei sistemi gas proposti; è stata redatta la documentazione ed è stato sviluppato uno strumento a supporto della definizione del quadro normativo da parte di RINA per l installazione di tali sistemi a bordo di navi non gasiere. RISULTATI E PROSPETTIVE Risultati ottenuti NG ShiP è il primo progetto di ricerca industriale che ha realizzato un nuovo concept di nave da carico ecologica a GNL, in grado non solo di ridurre le emissioni in atmosfera (-25% per le emissioni di CO2, -85% per le emissioni di ossidi d azoto, eliminazione totale degli ossidi di zolfo e del particolato), ma anche di assicurare vantaggi economici rilevanti grazie alle migliori tecnologie disponibili. Il progetto ha condotto uno studio di fattibilità e di convenienza economica per un impianto a GNL su una nave da carico di medie dimensioni e a lungo raggio. Le soluzioni tecniche proposte sono applicabili sia a navi di nuova costruzione che al retrofit di navi esistenti. I risultati dell analisi evidenziano che l utilizzo del GNL e di altre soluzioni innovative per l efficienza energetica consentono di ridurre i costi di gestione fino al 40% rispetto all utilizzo di combustibili a basso contenuto di zolfo: i risparmi nell arco di vita di una nave a GNL (calcolato in vent anni) risultano compresi tra un minimo di 19 e un massimo di 77 milioni di Euro, a seconda del tipo di impianto e di GNL presi in considerazione. L investimento per una nave cisterna a GNL di medie dimensioni ( DWT), omnicomprensivo di impianto, installazione, manutenzione e carburante, ha un periodo di pareggio finanziario compreso tra i tre e gli otto anni in funzione del costo dei componenti di impianto e dall andamento del costo del GNL rispetto a quello del carburante tradizionale preso come riferimento. Il progetto ha fornito ai partner le seguenti importanti opportunità: incremento della conoscenza e delle competenze su tematiche altamente innovative, ad esempio sull uso innovativo delle fuel cell per una nave efficiente e pulita ; creazione di un network regionale per la valorizzazione di un nuovo business che risponde alle esigenze scaturite in seguito delle nuove normative ambientali; realizzazione di nuovi software utilizzabili anche per applicazioni future; osmosi di conoscenze e competenze tra mondo della ricerca e imprese e tra imprese con differenti core business, con il conseguente sviluppo di un knowhow condiviso da un gruppo di aziende e istituzioni con competenze complementari; acquisizione di nuove conoscenze e idee per l ambito delle tecnologie marine e per lo sviluppo da parte di RINA di nuovi regolamenti legati alle emissioni; censimento aggiornato di tutte le stazioni di rifornimento di GNL portuali esistenti e progettate in Europa; deposito di due domande di brevetto per invenzione; pubblicazione di articoli scientifici di rilevanza internazionale. L approfondimento tecnico di soluzioni impiantistiche avanzate promette di avere ricadute positive sul sistema produttivo, poiché il progetto ha anticipato i possibili bisogni futuri di un mercato che si prevede in rapida espansione. Considerata la tipologia del tessuto produttivo locale, si ritiene che i beneficiari principali dell attività del progetto siano proprio le aziende del territorio: queste, infatti, potranno avvalersi del trasferimento di conoscenze provenienti da un azienda leader nella produzione di motori navali a gas come Wärtsilä e dalla partecipazione

5 attiva alla definizione delle normative inerenti all uso del GNL a bordo delle navi. Il progetto, inoltre, ha prodotto risultati che potranno essere utili nell ambito di processi decisionali a livello istituzionale, per esempio con riferimento all analisi del traffico marittimo e delle problematiche di rifornimento e disponibilità del GNL. Punti di forza e di debolezza Punti di forza: Innovatività. Il progetto ha approfondito soluzioni tecnologiche di frontiera rispetto all utilizzo del GNL come combustibile navale: in particolare, l utilizzo delle fuel cell per bruciare il metano in forma gassosa prodotto naturalmente dallo stoccaggio di GNL (boil off gas) dentro un serbatoio atmosferico consente di garantire all impianto propulsore la stessa affidabilità con l installazione di due generatori anziché tre, assicurando un minor peso, un installazione più semplice senza compressori, la riduzione delle emissioni e un risparmio complessivo. Sostenibilità ambientale ed economica. Il nuovo concept di nave alimentata a GNL sviluppato nell ambito del progetto NG ShiP è in grado di ridurre in misura rilevante le emissioni in atmosfera, assicurando contemporaneamente notevoli vantaggi economici grazie allo sfruttamento delle migliori tecnologie disponibili. Sinergie interne al partenariato. La partecipazione al progetto NG ShiP ha permesso ai beneficiari di attivare nuove relazioni e di acquisire o rafforzare competenze preziose nell ambito dell applicazione del GNL su navi da carico; l opportunità di anticipare i futuri trend del mercato delle navi da carico ha contribuito altresì a renderli più competitivi a livello mondiale. La collaborazione tra i partner ha portato a una significativa riduzione dei tempi per l individuazione delle problematiche legate all uso del GNL a bordo di navi, la determinazione dei classification drawings e l adeguamento alle nuove normative. Applicabilità dei risultati ad altri settori. I risultati delle attività di ricerca industriale e sviluppo sperimentale, in particolare quelli relativi alle fuel cell e ai software di analisi statistica del traffico, dell analisi energetica e dell analisi termo-fluidodinamica, sono suscettibili di impiego anche in contesti operativi diversi dall utilizzo del GNL come combustibile navale. Project management particolarmente efficace. Nonostante il coinvolgimento di otto partner molto diversi e un complesso ventaglio di attività il progetto è stato completato con successo, rispettando rigorosamente il piano di attività previsto (è stato necessario richiedere una proroga di un solo mese). Punti di debolezza: Non rilevati. Difficoltà incontrate Rispetto a tutti i progetti relativi all attività 1.1.b, il partenariato del progetto NG ShiP era in assoluto il più numeroso e il più eterogeneo, sia per la natura che per la dimensione dei beneficiari: questo ha rappresentato una importante opportunità di apprendimento per tutti i partner, ma ha richiesto una più intensa attività di coordinamento. Valutazione di sintesi Il progetto Natural Gas for Ship Propulsion Utilizzo di gas naturale sulle navi: soluzioni avanzate per il trasporto marittimo sostenibile ha perseguito con successo l obiettivo di sviluppare in Friuli Venezia Giulia un polo di competenze avanzate centrato intorno al capofila Wärtsilä ma comprendente una ricca gamma di imprese e istituzioni, in grado di affrontare la tematica dell utilizzo di GNL per la propulsione navale, innovativa a livello mondiale. Il progetto ha dimostrato efficacemente che questa forma di propulsione non solo abbatte in misura significativa le emissioni in atmosfera, consentendo dunque di rispettare gli standard di tutela ambientale sempre più stringenti previsti dall Organizzazione Marittima Internazionale, ma risulta altresì sicura e altamente competitiva in termini economici. ELEMENTI RILEVANTI PER LA COMUNICAZIONE Opportunità di valorizzazione Aree d interesse collegate, trend o parole chiave che offrono spunti di notiziabilità Collaborazione tra università e imprese Riduzione delle emissioni in atmosfera Efficienza energetica Eventuali aree critiche da tenere in considerazione (es. risultati non raggiunti, conflitti, critiche, ritardi...) Il progetto è legato concettualmente alla discussa ipotesi, recentemente abbandonata, di costruire un rigassificatore per GNL al largo di Trieste (il progetto riguarda però quantitativi limitati di GNL, localizzati per la maggior parte del tempo in alto mare e non in rada) Modalità di pubblicizzazione Articoli stampa, tv, notiziari già apparsi a livello locale o regionale Con il gas naturale il trasporto marittimo cambia rotta, FVG Obiettivo Europa n. 15 (maggio Materiali utili per la comunicazione già disponibili (es. schede tecniche, video, riprese, fotografie, audio...) Intervista a Yves Bui a Telequattro, settembre 2012

6 PIANO FINANZIARIO - al 14 marzo Contributo totale ammesso, comprensivo di eventuali rideterminazioni Contributo FESR ammesso, comprensivo di eventuali rideterminazioni Contributo totale liquidato, al netto di eventuali recuperi Contributo FESR liquidato, al netto di eventuali recuperi Percentuale di liquidazione del contributo ammesso Totale (Euro) , , , ,94 95,5% Spesa ammessa ,90 Spesa a carico del soggetto beneficiario ,97 Percentuale di spesa a carico del soggetto beneficiario 25,5% Data di aggiornamento della scheda aprile 2015