MILLE CARENE – IL PODCAST DEI CANTIERI NAVALI DI SESTRI – EPISODIO 21 – Le propulsioni nella nautica
In principio fu il tronco.
Poi il tronco venne scavato per stare più comodi e asciutti, e fu dotato di una coppia di bastoni per fornire la spinta.
Nacquero le prime propulsioni a remi.
Successivamente, osservando come il vento spingeva le foglie, si pensò di risparmiare fatica facendosi spingere nella direzione voluta.
Nacquero le prime piccole navi a vela.
Si scoprì che se si trasportavano le merci più velocemente, si potevano creare grandi profitti.
Nasce la navigazione commerciale a vela.
A cavallo tra la fine del 1700 e il 1900 si applicò alle navi anche una propulsione a vapore. Nascono i piroscafi.
Da lì a noi, la storia la conosciamo tutti.
Anche nella navigazione da diporto, quella che, per definizione normativa “esula dai fini di lucro” vi è stata la medesima evoluzione.
Barche a remi, barche a vela e barche a motore. E in ognuna di queste propulsioni possiamo trovare modelli base, spartani e lenti oppure modelli super hi tech veloci e modernissimi.
Analizziamo comunque le tre fonti principali di propulsione, poiché senza propulsione saremmo solo una zattera alla deriva.
1. Remi.
I remi sfruttano la forza umana col principio della leva. La forza umana fa perno sullo scalmo situato sul bordo della barca, usa la leva del remo e il natante si muove nella direzione opposta per reazione alla spinta nell’acqua. Vi sono diversi modi di remare: vogare (spalle alla direzione, tirando i remi verso il busto) sciare (l’opposto), in piedi o seduti, con remo singolo o in coppia, con pagaia o remo normale ecc… Interessante sapere che le antiche galere romane o navi a remi antiche con diverse linee di voga, potevano raggiungere la velocità di 8 nodi! Incredibile ma vero. Tant’è che quelle da guerra montavano il rostro sulla prua per sfondare le fiancate delle navi nemiche. Era necessaria una certa velocità. La marina greca ha ancora nella sua flotta una folkloristica nave a remi.
2. Le vele.
Le prime vele furono quadrate (circa 4000 AC) e servivano unicamente nelle andature portanti, quando cioè il vento spinge e non avevano nessun effetto nelle andature controvento, anzi, andavano ammainate per non opporre resistenza. La vera grande rivoluzione si ebbe intorno all’anno mille soprattutto in Mediterraneo per via dell’influenza dei mori, degli africani, con l’avvento delle prime vele di strallo, le vele triangolari che opportunamente armate nel senso longitudinale della barca, le permettevano di risalire il vento con angoli intorno ai 50/60 gradi. Con le vele quadre conobbero una simbiosi per circa 10 secoli con un’evoluzione nei materiali e nell’armo. Vele di strallo, fiocchi, genoa, rande di mezzana, per risalire il vento e vele quadre per andature dal traverso al lasco alla poppa. E anche nel diporto, come abbiamo detto per i remi, ci fu una rapida evoluzione. Oggi solo il diporto conserva il fascino della vela visto che per i trasporti commerciali la vela è stata sostituita dal motore già dalla metà del 1800.
Per dirla tutta oggi vi è un’inversione di tendenza per un futuro de carbonizzato,sono presenti diversi studi di ricerca per trovare una forma propulsiva a vela o con dei kite che possa integrare i motori altamente inquinanti delle centinaia di migliaia di navi commerciali sparse per gli oceani che bruciano olio combustibile…
3. I motori termici.
Come già accennato, i primi piroscafi (navi a vapore) comparvero in piena rivoluzione industriale, quando il carbone diventò il principale carburante per le caldaie a vapore che sviluppavano le varie propulsioni, ferroviarie ma anche navali. Con il tempo il carbone venne abbandonato per essere sostituito con carburanti più adatti, facilmente trasportabili ed estraibili. Nasce l’era dei motori termici moderni.
Oggi anche nel diporto, la benzina prima e il gasolio poi, alimentano i motori della nostra barca. La manutenzione del gruppo termico e degli accessori a servizio (batterie, cinghie, filtri ecc…) è diventata operazione indispensabile e per questo vi suggeriamo di non rimandare mai gli interventi poiché come sapete in mare non si scherza.
4. I motori “green” elettrici, idrogeno e bio diesel.
Bio diesel
Tecnicamente si chiamano combustibili “drop in” e si ottengono convertendo diversi tipi di biomassa organiche, in genere vegetali, in bio-petrolio simile al greggio. I biofuel drop-in possono essere impiegati in sostituzione diretta o come integrazione alla benzina, al gasolio, senza alcuna modifica alle reti esistenti di distribuzione del carburante o dei motori, con il potenziale di ridurre significativamente la dipendenza dalle importazioni di petrolio.
Nei Paesi del Nord Europa biofuel drop-in sono una realtà da tempo. Per i motori endotermici marini attuali non cambia nulla, non c’è bisogno di alcuna modifica. Ma questi carburanti, che sono prodotti utilizzando energia rinnovabile, attualmente non sono praticamente distribuiti nei paesi mediterranei.
Non bisogna dimenticare però che i combustibili “green” in realtà di green hanno ben poco. È vero che le emissioni della loro combustione sono vapore acqueo e calore con un residuo minimo di anidride carbonica (vengono utilizzati anche per stufe domestiche senza canna fumaria) ma per la loro produzione necessitano di immense quantità di acqua e immensi terreni per la coltura delle bio masse con conseguenti deforestazioni. Oppure, parlando del metanolo verde sono soggetti a costi di produzione astronomici. Considerando poi che hanno una resa termica molto inferiore, circa un terzo, ogni pieno di carburante avrà dei costi non indifferenti.
L’utopia dell’idrogeno, serve la produzione in serie
L’idrogeno è una tecnologia emergente e un altro potenziale carburante “green” perfetto per ridurre le emissioni di carbonio delle imbarcazioni da diporto. Per il momento tuttavia è talmente lontana una seria e consistente produzione industriale di idrogeno che rimane soltanto un bel progetto teorico senza alcuna consistenza pratica. Senza dimenticare che non è solo una questione di carburante: gli stessi propulsori a idrogeno sono ancora lontani dall’essere prodotti in serie.
Il flop del full electric
Il full electric come concepito ora con la densità attuale delle batterie,non ha futuro. È inoltre importante notare che le prestazioni delle batterie diminuiscono nel tempo, indipendentemente dal loro utilizzo, con un impatto negativo soprattutto sulle imbarcazioni che hanno una lunga vita, ma non vengono utilizzate frequentemente. Purtroppo nello yachting è condizione comune. Tante barche, tanto longeve ma con poche ore di utilizzo. Queste ultime richiederebbero quindi diverse sostituzioni della batteria nel corso della loro vita. E le batterie esauste sono una grandissima fonte di inquinamento. Non ultimo occorre tenere presente che l’autonomia è sempre limitata. Pensate che per avere la stessa energia di bordo di un motore diesel tradizionale, occorrono spazi e alloggiamenti pari a 51 volte il volume dei serbatoi diesel, cioè circa il volume doppio di tutto lo yacht sul quale sono installate.
Pensate poi alla concezione moderna del diporto, aria condizionata, ghiacciaia piena elettronica ovunque, insomma le barche sono energivore, altro che batterie.
La strada full electric è ancora lunga e incerta. Ma la ricerca continua.
Da qualsiasi fonte provenga la vostra energia di bordo, che navighiate a vela o a motore, noi siamo qui, abbiamo competenze per ogni tipo di imbarcazione, siamo sul pezzo da quasi 100 anni. Siamo i Cantieri Navali di Sestri.
