La nave solare o barca solare ☀️ Possibile utilizzo di moduli in vetro solare trasparente ☑️

Nel 1989 il trimarano Basilisk 1 compì un giro: Basilea – Coblenza – Treviri – Saarbrücken – Strasburgo – Basilea. Nel 1990 anche un viaggio da Basilea fin quasi a Ibiza (2.000 km). A 50 km dall'arrivo il capitano della barca Matthias Wegmann ha dovuto abbandonare la barca a causa di circostanze sfortunate ed è stato salvato da una nave da carico. Dati tecnici: lunghezza 5 m, larghezza 4,5 m, dislocamento 0,3 t, 4 passeggeri, 2 cuccette, PV 500 Wp/10 km/h, motore 2 kW/13 km/h, batteria (piombo) 2 kWh/ 60 kg. Questa barca con ruote pieghevoli poteva anche circolare su strada come un cellulare solare a 30 km/h, ma non è mai stata omologata per la circolazione su strada.

Versione migliorata del Basilisco 1: poiché le barche solari non potranno mai raggiungere le prestazioni delle barche a vela sul mare, ma le barche a vela sono praticamente inutili su fiumi/canali, questa barca è stata progettata esclusivamente per le acque interne. Opera sui fiumi e canali della Francia e ora ha sede a Digione. Dati tecnici: lunghezza 6 m, larghezza 4,5 m, cilindrata 0,5 t, PV 800 Wp/10 km/h, motore 24 V 2 kW/12 km/h, batteria prima (piombo) 4 kWh/120 kg, poi (LiFeYPo4) 5 kWh/50 kg, 4 passeggeri, 4 cuccette. Particolarità: negli stabilizzatori sono montate le ruote del rimorchio e a prua è montato un gancio di traino rimovibile, in modo che una volta ripiegata la barca possa essere trainata da qualsiasi auto senza rimorchio aggiuntivo.

La prima e, fino al 2017, l'unica barca solare che ha percorso la tratta Basilea-Amsterdam-Basilea (velocità attuale fino a 12 km/h) dal 7 al 31 luglio 2010, che corrisponde a circa 70 km/giorno. Come trimarano con scafo principale a traliccio ondulato, gestiva 16 km/h con 6 kW. Dati tecnici: lunghezza 12 m, larghezza 4,5 m, dislocamento a vuoto 2t, con 12 passeggeri 3t, celle solari 1,8 kWp/12 km/h, motore 6 kW/16 km/h, batteria al piombo 20 kWh 600 kg, 6 cuccette, WC , cucina.

Aditya è un traghetto a energia solare che opera tra Vaikkom e Thavanakkadavu nello stato indiano del Kerala. La nave è stata inaugurata dal Primo Ministro del Kerala Sri. Pinarayi Vijayan e il ministro del gabinetto centrale per l'energia e le energie rinnovabili, Sri. Piyush Goyal è stato inaugurato il 12 gennaio 2017.

È il primo traghetto a energia solare dell'India e la più grande barca a energia solare dell'India. La nave è stata progettata e costruita da NavAlt Solar and Electric Boats a Kochi, in India. NavAlt è una joint venture tra Navgathi Marine Design and Constructions, Alternative Energies (Francia) ed EVE Systems (Francia).

Nell'agosto 2020, MarineLink ha riferito che lo stato del Kerala sostituirà i tre traghetti diesel che percorrono la stessa rotta con traghetti solari entro la fine dell'anno, menzionando che l'Aditya costa circa $ 79 al mese rispetto ai $ 2867 dei traghetti diesel. In tre anni l'Aditya ha risparmiato più di 100.000 litri di gasolio. Anche il dipartimento statale dei trasporti acquei del governo del Kerala ha deciso di sostituire tutti i suoi 48 traghetti diesel con traghetti solari.

Nel 2000 l'Alster Touristik di Amburgo ha battezzato la nave solare “Alstersonne”. Con i suoi 26,53 metri di lunghezza, all'epoca era la nave solare più grande del mondo. Si tratta di un catamarano con due motori da 8 kW ciascuno.[7] Può ospitare 100 persone e inizialmente era dotato di un tetto in vetro acrilico nel quale erano integrati moduli fotovoltaici. Nel 2006 il tetto in vetro acrilico è stato sostituito con vero vetro e l'inclinazione dei moduli in vetro è stata modificata.

Il Tûranor PlanetSolar è un catamarano battezzato il 31 marzo 2010 alimentato esclusivamente da energia solare. All'epoca era la più grande imbarcazione a energia solare, misurava 31 metri di lunghezza e pesava 84 tonnellate. La nave, alimentata da motori da 240 kW, venne utilizzata per circumnavigare il mondo. È partito da Monaco il 27 settembre 2010, ha attraversato il Canale di Panama e ha raggiunto le Isole Galapagos alla fine di gennaio 2011. Dopo quasi 485 giorni, la nave solare è tornata a Monaco il 4 maggio 2012, completando così il suo viaggio intorno al mondo.

La storia della nave risale al 2004. A quel tempo, il paramedico svizzero Raphaël Domjan voleva essere il primo a circumnavigare il mondo su una barca solare. Insieme al suo compagno, il politico e navigatore francese Gérard d'Aboville, sviluppò le prime idee per questo progetto. D'Aboville è stata la prima persona ad attraversare da solo l'Atlantico e poi il Pacifico in barca a remi negli anni '80 e '90. Inizialmente i due progettarono di far costruire una piccola nave per due persone. Poi l'imprenditore di Darmstadt ed erede della Wella Immo Ströher venne a conoscenza del progetto attraverso un comunicato stampa. Convinse Domjan e d'Aboville a costruire una barca più grande. Ha inoltre pianificato una strategia di comunicazione professionale e un concetto di riuso.

Il progetto, il cui costo totale si aggira intorno ai 15 milioni di euro, è stato finanziato in gran parte da Immo Ströher e dalla sua holding svizzera Rivendell, che investe principalmente in tecnologie nei settori delle energie rinnovabili, del riciclaggio e della protezione dell'ambiente. Ströher è stato uno dei primi imprenditori in Germania a promuovere l'energia solare. Grazie al suo sostegno è stata possibile, tra le altre, la fondazione delle aziende Solon, Q-Cells, Younicos e Grundgrün.

Il design futuristico con uno scafo principale e due secondari è opera del designer neozelandese Craig Loomes, dell'azienda neozelandese LomOcean Design.

La motonave elettrica Europa opera come barca da escursione sul Maschsee ad Hannover.

Lo “Spree Shuttle” (ex “Gaienhofen”) ha percorso 5.000 km tra giugno 2000 e ottobre 2003. Nell'estate del 2003 la nave solare aveva bisogno solo di due ricariche dalla rete elettrica. In totale furono trasportati più di 4.000 passeggeri.

MobiCat è un catamarano passeggeri a propulsione elettrica. Trae la sua energia motrice dall'energia solare. L'imbarcazione è stata varata nel luglio 2001 e da allora naviga sul Lago di Bienne.

L'Orca ten Broke è una nave non convenzionale per la navigazione interna che funge da nave seminario e non utilizza combustibili fossili.

La nave per la navigazione interna a zero emissioni di CO2 con omologazione per 199 persone è stata costruita a Ostseestaal a Stralsund. Qui sono stati costruiti anche i traghetti berlinesi a batteria Fährbär a energia solare. La nave è divisa in tre ponti, lo scafo e la sovrastruttura sono in acciaio. Il ponte più basso ospita le attrezzature tecniche dei motori e 4 locali batterie oltre ai serbatoi. Il ponte intermedio alto 2,4 m ospita la sala seminari, che si estende per tutta la larghezza della nave e può essere divisa in tre stanze separate mediante divisori. Sopra c'è il solarium con i moduli solari.

L'Orca ten Broke, lunga 35,55 m e larga 8,25 m, è alimentata da un motore elettrico da 110 kW alimentato da una batteria con una capacità di 200 kWh.

La batteria viene caricata da moduli fotovoltaici con una potenza di 32 kWp sul tetto e da un generatore. Quando il clima è favorevole l'impianto fotovoltaico riesce a coprire l'intero fabbisogno energetico. Il sistema di batterie ha una capacità di 250 kilowattora. Il generatore è alimentato da un motore Deutz tipo BF6M1013M, omologato per combustibili paraffinici come oli vegetali idrogenati, oli vegetali riciclati e grassi di scarto, nonché combustibili liquidi da gas naturale (GtL) e biomassa (BtL). In futuro verranno utilizzati i cosiddetti e-fuel (PtL), ovvero carburanti a zero emissioni di CO2 derivanti dall’energia elettrica in eccesso. Il motore funziona secondo il principio dell'“accoppiamento potenza e calore” e fornisce elettricità e calore per l'acqua calda e il riscaldamento. A questo scopo è stato previsto un serbatoio tampone da 1500 litri. Il riscaldamento a pavimento, un buon isolamento e le finestre con vetri multipli garantiscono un basso fabbisogno di calore.

Lo scopo del concetto energetico è quello di trasferire sulla nave seminario le tecnologie efficienti che sono già state implementate con successo negli edifici a basso consumo energetico. Il concetto energetico è stato sviluppato dal proprietario Felix Eisenhardt e realizzato insieme a Ingo Schillinger del cantiere navale.

Se l'ormeggio o l'ancoraggio non è possibile, il “parcheggio” può essere effettuato utilizzando pali di ancoraggio abbassabili. La nave è stata consegnata nel novembre 2017 e trasferita a Berlino.

Dal giugno 2004 sul Neckar a Heidelberg naviga il più grande catamarano solare in acciaio inossidabile del mondo. La barca per escursioni e charter, orgogliosamente chiamata “SolarShip”, pesa 51 tonnellate ed è lunga 24,95 m, offre 80 posti coperti e 30 posti aggiuntivi sul ponte scoperto. Ad una velocità di servizio di circa 14 km/h l'autonomia con batterie cariche è di almeno 110 km. È alimentato da due motori elettrici trifase da 25 kW ciascuno. Solo la parte centrale del tetto di questo veicolo è coperta da celle solari, quindi la visuale è libera sui lati e a metà altezza.

Dall'aprile 2006 sul Weser a Hameln vengono utilizzate due barche ad energia solare che hanno riscosso molto successo a fini turistici. Questo progetto turistico proseguirà nel 2008 con modelli di imbarcazioni nuove e tecnicamente aggiornate.

All'inizio di dicembre 2006 il Sun21, un catamarano solare costruito in Svizzera, è partito da Siviglia per la prima traversata dell'Atlantico con una barca solare. Dopo uno scalo alle Isole Canarie, la barca con i suoi 5 membri dell'equipaggio ha raggiunto il porto di Le Marin in Martinica nei Caraibi il 2 febbraio 2007 e destinazione New York l'8 maggio. Martin Vosseler ha avviato il progetto.

Il Sun21 era il prototipo di una nave solare sulle acque di Berlino. Il 12 agosto 2009 il Solon è stato battezzato dal sindaco Klaus Wowereit. La nave Suncat 58 è dotata di un generatore solare Solon con una potenza di 5,6 kWp. I motori del catamarano hanno una potenza elettrica totale di 2×8 kW. La batteria è sufficiente per 10 ore di funzionamento senza sole. Un SunCat 58 può ospitare fino a 60 persone. Oltre al Solon, lo stesso produttore offre anche piccole imbarcazioni solari per un massimo di 12 persone e persino un lussuoso yacht solare.

Le imbarcazioni elettriche o solari dotate di tecnologia ibrida fotovoltaico-idrogeno utilizzano una combinazione di fotovoltaico e celle a combustibile, queste ultime alimentate da idrogeno, che a sua volta viene prodotto in modo reversibile utilizzando celle solari. Un primo prototipo al mondo, la “Solgenia”, è in fase di sviluppo come nave da ricerca presso l’Università di Costanza e dall’inizio del 2007 è in esercizio sul Lago di Costanza.

L’Energy Observer, varata nell’aprile 2017, è la prima nave al mondo a generare ed essere alimentata a idrogeno. Sviluppata in collaborazione con gli ingegneri di CEA-LITEN, la barca mira a testare e dimostrare l'efficienza di una catena di produzione completa basata sull'accoppiamento di varie energie rinnovabili. Dopo il varo, nella primavera del 2017, la barca è partita per un tour mondiale della durata di sei anni per ottimizzare le sue tecnologie e guidare una spedizione che porterà a soluzioni durature per la transizione energetica. La barca è stata nominata prima ambasciatrice francese degli Obiettivi di sviluppo sostenibile dal Ministero francese per una transizione ecologica e solidale.

The 1st Hydrogen Ship Around the World
Energy Observer è un progetto che ruota attorno ad una nave sperimentale e alla sua spedizione il cui obiettivo principale è trovare soluzioni concrete, innovative e di successo per la transizione energetica. Grazie alle sue tecnologie, sarà la prima nave al mondo in grado di produrre a bordo idrogeno decarbonizzato grazie ad un mix energetico. Viene spesso chiamata “Solar Impulse of the Seas” perché le tecnologie sviluppate ricordano il progetto solare di Bertrand Piccard e André Borschberg, o come “Moderna Calypso” perché la nave funge da piattaforma di produzione per contenuti mediatici su ecologia, sostenibilità dovrebbero essere utilizzati lo sviluppo e la transizione energetica.

La missione scientifica Energy Observer
è un laboratorio galleggiante progettato per testare un’architettura energetica innovativa in condizioni estreme per dimostrarne la fattibilità a terra. Il sistema energetico comprende tre fonti di energia rinnovabile (solare, eolica e idroelettrica) e due tipologie di stoccaggio (batterie agli ioni di litio per uso a breve termine e idrogeno per uso a lungo termine). La nave può produrre idrogeno direttamente a bordo attraverso l'elettrolisi dell'acqua di mare. L'obiettivo è testare e ottimizzare questi elementi tecnologici in modo che funzionino insieme in modo armonioso e venga raggiunto l'obiettivo della completa autonomia energetica. Ogni anno la nave tornerà in cantiere per analizzare la navigazione e lo sviluppo delle tecnologie di bordo.

Tecnologie utilizzate
La nave sperimentale, progettata in collaborazione con un team di architetti navali e il CEA-LITEN di Grenoble, è la prima nave in grado di produrre idrogeno a bordo in modo autonomo e senza emissioni di gas serra utilizzando energie rinnovabili. La nave produrrà e immagazzinerà idrogeno utilizzando un mix energetico di acqua di mare: 3 tipologie di pannelli solari su una superficie di 130 mq (21 kW di picco), 2 turbine eoliche ad asse verticale (2 x 1 kW), 1 aquilone da traino e 2 motori elettrici reversibili (2×41 kW) per la produzione di idrogeno, 1 batteria al litio (106 kWh), 1 impianto di desalinizzazione, 1 elettrolizzatore, 1 compressore, 1 cella a combustibile (22 kW) e 62 kg di idrogeno. L'intero sistema a idrogeno pesa 2.100 chili. Nel 2019 è stata utilizzata una batteria nuova e più leggera.

La SolarWave è stata lanciata il 17 dicembre 2009, battezzata il 27 gennaio 2010 ed è partita il 7 aprile 2010 per la prima circumnavigazione energeticamente autosufficiente del mondo. Il catamarano solare è lungo 14 me largo 7,5 me pesa 12 tonnellate. Sul tetto del Solarwave sono presenti 57 m² di pannelli solari ed è alimentato da motori elettrici 2 × 10 kW. La particolarità del Solarwave è che, oltre alla propulsione, tutte le unità di navigazione, operative e domestiche, nonché i veicoli elettrici di supporto (gommoni ed e-bike) sono alimentati da energia solare. Il progetto mira a dimostrare la fattibilità della mobilità solare globale su una barca sportiva d'alto mare adatta alle famiglie e incoraggiare l'imitazione. Nel 2010 la barca ha attraversato l'Europa sul Reno, sul Meno e sul Danubio e ha navigato nel Mar Nero.

Il Solaaris è un catamarano in alluminio entrato in servizio il 2 aprile 2012 presso il cantiere navale Ostseestaal di Stralsund e sostituisce il vaporetto “Landois” dismesso sull'Aasee a Münster.

La nave, destinata a 68 passeggeri, ha un dislocamento di circa 14 tonnellate e un pescaggio di 0,5 m, è lunga 15,64 m, larga 4,6 m ed è alimentata da due motori elettrici da 15 kW costituiti da due batterie agli ioni di litio da 55 kWh in dotazione.

28 moduli solari da 185 Wp ciascuno sul tetto piano sono destinati a supportare le batterie durante i circa otto viaggi al giorno che vanno dalle Terrazze dell'Aasee / Ponte d'Oro attraverso il molo del museo all'aperto Mühlenhofin fino allo zoo per tutte le stagioni / storia naturale museo e ritorno.

La nave solare a idrogeno Energy Observer si unisce a una serie di grandi progetti di ricerca e sviluppo che promuovono la tecnologia, la società e l’ambiente e trasmettono un messaggio a favore delle energie rinnovabili. Questa serie comprende anche la goletta polare Tara, che dal 2007 viaggia negli oceani del mondo per la scienza e la protezione dell'ambiente, Solar Impulse, il primo aereo solare, e Planet Solar, che è stato il primo veicolo elettrico solare a circumnavigare il mondo nel 2010. Nell'ottobre 2016, la Race for Water Odyssey Foundation ha annunciato che avrebbe equipaggiato il catamarano Planet Solar, alimentato interamente da energia solare, con la tecnologia dell'idrogeno per un viaggio intorno al mondo con ambizioni simili al progetto Energy Observer.

Le navi progettate ma non ancora realizzate con a bordo la produzione di combustibile a idrogeno utilizzando energie rinnovabili sono le “Orcelle”. Si dice che questo traghetto sia il “fiore all’occhiello verde” di Wallenius Wilhelmsen Logistics, una compagnia di navigazione norvegese-svedese. Utilizza l'energia solare e del moto ondoso per generare idrogeno a bordo per alimentare la nave. Un’altra nave a idrogeno non ancora costruita è lo yacht oceanico “Eco-Trimarano”, che utilizza anch’esso l’energia del sole e delle onde. L'energia eolica non viene utilizzata con le vele, ma con una turbina eolica. Questa fonte energetica può anche contribuire alla produzione di idrogeno a bordo, anche durante i periodi di sosta.

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