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Progettare il primo rimorchiatore completamente elettrico trasportabile

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Elliott Bay Design Group (EBDG) e Miller Marine hanno annunciato a novembre che le due società progetteranno e costruiranno un rimorchiatore a spinta completamente elettrico.

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Il rimorchiatore da 26 piedi è stato progettato come un'imbarcazione multifunzionale per i cantieri marini, per la manutenzione delle draghe e delle boe, per le operazioni di traghettamento a corto raggio e per altre operazioni vicino alla costa, come il trasporto dell'equipaggio o la movimentazione delle linee, ha dichiarato EBDG. Il rimorchiatore sarà un banco di prova per capire la domanda del mercato per un'imbarcazione completamente elettrica.

Miller Marine, un'azienda di costruzione di barche e acciaio con sede a Deltaville, Va., costruisce imbarcazioni da lavoro e navi passeggeri. EBDG, con sede a Seattle, è una società di architettura navale attiva da 36 anni. Ha progettato imbarcazioni da 20 a 700 piedi.

Una richiesta di progettazione di un rimorchiatore elettrico carrellabile

L'anno scorso, Miller Marine ha contattato EBDG per discutere la possibilità di collaborare allo sviluppo di un'opzione elettrica a batteria per il famoso rimorchiatore carrellabile di Miller.

Sapendo che EBDG aveva esperienza nella progettazione di traghetti ibridi-elettrici, Miller Marine ha intravisto un'opportunità di mercato per una versione elettrica di un rimorchiatore carrellabile che stava costruendo da diversi anni, grazie alle nuove normative EPA e alle sovvenzioni governative per la costruzione di imbarcazioni a zero e basse emissioni. Inoltre, altri Stati stanno iniziando a seguire l'esempio della California nel dare credito alle operazioni a basse o nulle emissioni, rendendo più appetibile l'uso di rimorchiatori elettrici.

Un rimorchiatore elettrico all'avanguardia nel settore

Per EBDG, il nuovo rimorchiatore elettrico rappresenta un altro passo significativo verso l'obiettivo di diventare leader di mercato nelle tecnologie verdi e a combustibile alternativo, nonché una novità assoluta per il settore e un banco di prova per capire la domanda del mercato per un'opzione completamente elettrica che opera in modo diverso da un rimorchiatore diesel. Il rimorchiatore elettrico sarà costruito in stile interno con molto spazio nello scafo per le batterie. EBDG incorporerà un sistema di propulsione elettrica nel progetto del rimorchiatore carrellabile di Miller Marine. Una volta completata la fase di progettazione, Miller Marine costruirà il rimorchiatore nel suo stabilimento di produzione di 15.000 metri quadrati.

La progettazione di imbarcazioni elettriche o ibride rappresenta una sfida progettuale più grande e complessa, ha dichiarato Mike Complita di EBDG. "Sebbene lo scafo in sé sia facilmente adattabile a un'opzione completamente elettrica, la sfida più grande consiste nel lavorare con più fornitori di componenti di piccole dimensioni che non offrono una soluzione integrata completa, il che significa scegliere ogni componente individualmente e assicurarsi che tutto comunichi insieme in modo corretto ed efficace", ha affermato.

Un esempio è rappresentato dalle spine proprietarie per l'alimentazione da terra, che sono state sviluppate da diverse aziende e devono essere trattate in modo diverso rispetto alle applicazioni a terra.

Fase di progettazione e roadmap di produzione

Il principale strumento di progettazione 3D di EBDG è Rhino, che si integra con AutoCAD. Altri strumenti software utilizzati da EBDG sono Navisworks e ShipConstructor per la revisione e l'analisi strutturale.

Il rimorchiatore è composto da due pezzi: uno scafo a forma di scatola da scarpe e una sovrastruttura personalizzabile con una stazione di governo chiusa. Entrambi i pezzi possono essere caricati separatamente su un unico rimorchio a pianale e rimorchiati ovunque negli Stati Uniti senza bisogno di permessi speciali o chiusure stradali. La EBDG sta attualmente lavorando con i fornitori per selezionare i componenti e le attrezzature del rimorchiatore. L'inizio della costruzione è previsto per l'estate, mentre il primo rimorchiatore sarà completato e messo in funzione entro il primo trimestre del 2024.

Dettagli su dimensioni e configurazione

Il rimorchiatore da 26' sarà alimentato da due motori a magneti permanenti con una potenza totale di oltre 300 kW (400 CV). Il nuovo rimorchiatore non solo sarà carrellabile, ma 26 piedi è anche il limite per la supervisione del Sottocapitolo M da parte della Guardia Costiera.

L'energia elettrica da terra verrà utilizzata per ricaricare le batterie della nave durante la notte, con una durata di circa otto ore. Con una carica completa, la nave opererà con contingenza per oltre 12 ore. Un sistema di raffreddamento del fluido a circuito chiuso controllerà la temperatura delle batterie, dei motori e dell'elettronica, massimizzandone la durata. Questa configurazione è ideale per le operazioni in acque basse e limacciose, ha dichiarato EBDG.

Il futuro dei rimorchiatori elettrici si prospetta luminoso

Il rimorchiatore elettrico è progettato per supportare le operazioni di costruzione navale di enti pubblici e imprese private e la logistica a breve raggio, con il dragaggio come mercato chiave. Il dragaggio che richiede rimorchiatori autocarrati è tipico di un porto o di uno specchio d'acqua vicino alla costa. In questo modo, il cliente non deve andare lontano per effettuare il lavoro di dragaggio e può tornare a ricaricare di notte. Un'applicazione in porto consentirebbe di accedere alla corrente elettrica di ricarica a terra. "Questo rimorchiatore offre inoltre ai clienti la possibilità di trasportarlo in siti senza sbocco sul mare, invece di costruirlo in loco e bloccarlo", ha dichiarato Complita.

Nei prossimi due anni arriverà in acqua un tipo simile di imbarcazione elettrica progettata per le operazioni di flottaggio. Questa imbarcazione per le operazioni di flottaggio ingrandisce il progetto attuale di circa tre o quattro volte, creando una zattera gigante di chiatte che vengono spinte lungo un fiume da un rimorchiatore più grande con capacità di lungo raggio. Il nuovo progetto di imbarcazione per le flotte fornirà un'opzione a zero emissioni per gestire le singole chiatte.