WinGD offre la conformità integrata alle emissioni dei motori marini

L'adeguamento per l'utilizzo di un nuovo tipo di carburante può essere completato in soli 12 giorni (Foto: WinGD)

WinGD è un'azienda svizzera che produce motori a due tempi a bassa velocità utilizzati su grandi navi commerciali (navi cisterna, portacontainer, ecc.). Oltre ai modelli diesel, che possono utilizzare anche HVO e biodiesel, l'azienda offre una gamma di motori alimentati con combustibili alternativi, tra cui GNL, metanolo, etanolo e ammoniaca (i modelli a doppia alimentazione generalmente combinano il diesel come combustibile pilota con un altro combustibile alternativo).

La motivazione principale alla base di queste diverse soluzioni di carburante è quella di offrire agli armatori una scelta di percorsi per conformarsi alla strategia di riduzione dei gas serra dell'Organizzazione marittima internazionale (IMO). L'obiettivo è raggiungere emissioni nette pari a zero nel trasporto marittimo globale entro il 2050 circa.

Sembra piuttosto semplice, e lo è stato, almeno per alcuni anni. Secondo WinGD, nel 2024, circa il 45% di tutte le nuove navi di stazza lorda a livello mondiale avrebbe dovuto utilizzare un motore alimentato da un combustibile alternativo. Ma quando l'adozione del Net Zero Framework dell'IMO è stata posticipata nell'ottobre 2025, la percentuale di navi progettate per utilizzare una soluzione di alimentazione a combustibile alternativo è crollata rapidamente. Questo, nonostante la prospettiva di un sistema globale di tariffazione del carbonio per le navi che non rispettano gli standard sulle emissioni.

Economia dei combustibili rinnovabili

Un recente white paper pubblicato da WinGD, intitolato " Economia dei combustibili rinnovabili ", ha evidenziato che, in seguito all'annuncio del Net Zero Framework, si prevede che il 60% degli ordini di navi attualmente in corso utilizzerà combustibili "convenzionali" (ovvero diesel).

Esistono diverse ragioni a favore del mantenimento del diesel. In uno scenario possibile, un quadro normativo globale per le emissioni zero non verrà mai introdotto. Di conseguenza, un calo degli ordini di navi dotate di motori alimentati con combustibili alternativi soffocherebbe la crescita della relativa produzione di carburante, rendendo più difficile e costoso l'approvvigionamento di tale combustibile.

Inoltre, le alternative a basse emissioni di carbonio già esistenti per i motori diesel, come l'olio vegetale esausto (HVO) e il biodiesel, potrebbero già contribuire al rispetto degli standard sulle emissioni. Prodotto utilizzando biomassa che ha assorbito CO2 durante la crescita, l'HVO è di fatto a impatto zero in termini di emissioni di carbonio nel punto di utilizzo.

Pronto per la retrofit

René Baart, WinGD

Un'altra opzione è quella di equipaggiare la nave con un motore "predisposto per il retrofit", come i modelli X e X-DF (a doppia alimentazione) prodotti da WinGD. Sebbene permangano dubbi sugli obiettivi in materia di emissioni, questi motori consentono all'armatore o all'operatore navale di essere flessibile in termini di futuri obiettivi sulle emissioni e di scelta del tipo di carburante (in base alla disponibilità e al costo).

"Il processo di ammodernamento prevede la sostituzione completa del sistema di iniezione del carburante, unitamente a un sistema di alimentazione adeguato", ha spiegato René Baart, responsabile della Business Unit Retrofit Solutions di WinGD, in un'intervista a Power Progress in occasione della fiera SMM 2026 di Amburgo, in Germania.

“Dovremmo anche modificare alcuni componenti del motore per renderli adatti al nuovo carburante, come ammoniaca, metanolo, etanolo o GPL. Ad esempio, non è possibile iniettare l'ammoniaca nello stesso modo del gasolio.”

Per quanto riguarda l'ammoniaca (NH3), presenta sia aspetti positivi che negativi come combustibile marittimo. Ha caratteristiche di combustione relativamente scarse. Utilizzata nei motori ad accensione per compressione, di solito necessita di un combustibile pilota per innescare la combustione. Questo è generalmente costituito da una piccola quantità (~5%) di gasolio. La tossicità del combustibile implica inoltre la necessità di tubazioni a doppia parete e relativi sistemi di rilevamento delle perdite per l'ammoniaca.

Tra gli aspetti positivi, l'ammoniaca non contiene carbonio, quindi non produce CO2. Tuttavia, le emissioni possono includere NH3, NOx e protossido di azoto (N2O), soprattutto a bassi regimi del motore. Contrariamente a quanto ci si potrebbe aspettare, WinGD ha rilevato emissioni di NH3 inferiori a 10 ppm e di N2O inferiori a 3 ppm durante i test con il motore X-DF-A.

Calcolo del ROI

Sebbene i progetti per questi modelli di motore a prova di futuro esistano da tempo, Baart afferma che i primi esemplari sono entrati nel mercato solo nel 2022. "Ora stiamo effettuando i primi ammodernamenti su questi motori. I motori a corsa corta 6X52-S vengono aggiornati dal diesel al metanolo."

Il sistema iCER EGR di WinGD può ridurre le emissioni nei motori a doppia alimentazione X-DF (Foto: WinGD)

Oltre alla riduzione delle emissioni ottenuta tramite il tipo di carburante, è possibile conseguire ulteriori riduzioni utilizzando la tecnologia a geometria variabile (vedi riquadro). Questa tecnologia regola il rapporto di compressione in base al carico del motore per ottimizzare l'efficienza del carburante e il funzionamento del sistema EGR.

La fattibilità dell'ammodernamento si basa in gran parte sul ritorno sull'investimento. Questo bilancia il costo dell'ammodernamento con la riduzione dei costi operativi, che comprende sia il minor consumo di carburante sia altri costi, come la riduzione delle tasse di esercizio. Baart aggiunge che un ammodernamento su una nave predisposta per supportare il cambio di configurazione può essere completato in soli 12 giorni.

Gli operatori hanno bisogno di stabilità

Sebbene la legislazione imponga in ultima analisi il passaggio a carburanti ecologici, saranno soprattutto i risparmi sui costi a guidare la loro adozione iniziale. Poiché la maggior parte di questi carburanti ha una densità energetica inferiore rispetto al diesel, appare di fondamentale importanza aumentare l'efficienza dei motori per avvicinarsi al valore di riferimento energetico per chilogrammo del diesel.

"Abbiamo migliorato l'efficienza dei nostri motori con carburanti alternativi di circa il 3%", afferma Carmelo Cartalemi, responsabile del marketing strategico di WinGD. "Ci stiamo avvicinando a un'efficienza complessiva del 55%, che rappresenta circa il massimo per i motori a combustione interna. Credo che ora sia necessario che i governi incentivino l'adozione di queste tecnologie."

Proseguendo, afferma che la scelta del tipo di carburante è in gran parte dettata dal segmento della nave. "Gli operatori comprendono i requisiti di noleggio e il profilo della missione. Si tratta quindi di capire quale tipo di carburante garantirà il miglior livello di decarbonizzazione."

“D'altro canto, le normative e i prezzi del carburante stanno cambiando. Ciò che serve è un po' di stabilità. Gli armatori vogliono ridurre le emissioni di carbonio, ma non vogliono pagare un sovrapprezzo.”

Baart stima che attualmente in tutto il mondo siano in funzione circa 4.500 navi dotate di motore WinGD. Di queste, stima che circa 2.300 siano predisposte per l'ammodernamento, seppur in misura variabile. Ad esempio, alcune navi che utilizzano motori di vecchia generazione verranno ammodernate per motivi di sicurezza piuttosto che di efficienza, ma anche in questo caso si ridurrà l'impronta di carbonio dell'imbarcazione.

"Il mondo non si può salvare solo con nuovi motori", ha concluso. "Abbiamo bisogno di nuovi motori e di interventi di ammodernamento per migliorare le prestazioni in termini di emissioni nel trasporto marittimo globale."