Batterie al litio nei sommergibili

Si sta parlando di un sottomarino, quindi le informazioni non possono essere così dettagliate come piacerebbe che fossero a noi che siamo interessati alla tecnologia di accumulo di energia. Se guardiamo il sito web della Submergence Group di Chester nel Connecticuttroviamo dei dettagli tecnici di base dei loro sottomarini e quali sono gli scopi d'uso degli stessi.
L'informazione che vogliamo dare con questo post è la commessa aperta con una importante azienda produttrice di batterie al litio, batterio al litio ferro fosfato manganese  (LiFeMgPO4), per  530 kWh. Saranno utilizzati 400 moduli, con integrato il sistema di controllo BMS. Attualmente sono disponibili moduli Valence da 12V fino a  36 V per cui, assemblati insieme, possono raggiungere la tensione richiesta, fino a 700 V.

La foto in alto e le caratteristiche in basso del sommergibile sono quelle di uno dei modelli realizzati dal costruttore, non sappiamo se è quello su cui verrà montato lo storage al litio.

201 Specifiche :
Lunghezza: 30 Piedi
Rggio: 6 Feet
Peso: 10 tonnellate
Profondità di funzionamento: 1.000 piedi
Potenza: Batterie agli ioni di litio
Durata immersione: Quarantotto (48) ore @ 5 nodi
Velocità di crociera in immersione: Cinque (5) nodi
Life Support: Duecento quaranta (240) ore uomo

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Un traghetto elettrico di 80 metri

E' un traghetto da 80 metri di lunghezza che può trasportare fino a 120 posti auto e 360 ​​passeggeri. Niente di nuovo o straordinario se non fosse per il fatto di essere una nave a propulsione completamente ed esclusivamente elettrica.

Solcherà le acque a partire dal 2015 per attraversare uno dei fiordi norvegesi, il Sognefjord, per collegare Lavik e Oppedal, in un percorso (E39) di poco meno di 6 km che oggi viene coperto in 30 minuti. Il manufatto verrà realizzato dal cantiere norvegese Fjellstrand, insieme alla  Siemens per quanto riguarda  la parte elettrica, in alluminio per tenere basso il peso. 

Il traghetto è stato appositamente progettato per soddisfare i requisiti di un sistema a propulsione elettrica con la forma di  un catamarano con due scafi sottili per offrire meno resistenza in acqua rispetto ad scafo unico di una nave convenzionale.  Le batterie ai polimeri di litio a bordo avranno un peso di 10 tonnellate ma nel complesso il traghetto peserà la metà di un natante tradizionale equivalente con motori diesel. Secondo i progettisti del cantiere norvegese l'energia necessaria per un attraversamento alla velocità di 11 nodi è di 155 kWh, mentre a 13 nodi consumerebbe 201 kWh. In una giornata intera di operatività il consumo è stato calcolato in  6.300 kWh forniti con ricariche al termine di ogni giro durante le soste in banchina per le operazioni di carico e sbarco.

Un traghetto similare con motori diesel consuma annualmente un milione di litri di gasolio emettendo 570 tonnellate di anidride carbonica e 15 tonnellate di ossidi di azoto.

La tabella 3 documenta i requisiti di alimentazione (Kraftbehov) ovvero i calcoli del fabbisogno energetico per il traghetto a batteria e le conversioni del consumo carburante / elettrici per unità di tempo.

La quantità di energia  totale di moto 5.866 kWh equivalenti a 1.449 litri di gasolio.
Consumo in banchina 355 kWh
L'energia totale al giorno comprensiva di perdite 6.306
Necessità di ricarica notturna 267
Totale onere notte 271
Capacità della carica della batteria 1000 kWh
Densità energia delle batterie 100 Wh/kg
Peso del pacco batteria 10 tonnellate

L'obiettivo norvegese è quello di sostituire gradualmente nel tempo i traghetti tradizionali a carburante con quelli elettrici.

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I veicoli elettrici nel prossimo decennio, 2012 - 2022

Electric Vehicles 2012-2022, una recentissima analisi di IDTechEx sul mondo dei veicoli elettrici, puri e ibridi, prevede quello che sarà  il loro mercato per il prossimo decennio.
Gli attuali leader mondiali tendono ad allargare, guardando al futuro, la diffusione dei loro veicoli elettrici estendendo il loro controllo anche sulla componentistica, acquisendo aziende o alleandosi con joint venture con particolare attenzione verso i produttori di batterie, soprattutto al litio. Così sta facendo la Nissan per inserire le batterie agli ioni di litio sui suoi carrelli elevatori e sui veicoli elettrici stradali, come pure la Toyota al fine di rendere più leggeri i propri veicoli elettrici industriali, gli autobus, i mezzi per la mobilità per i disabili, non solo auto elettriche.
Il mercato si sta quindi allargando ad altri settori oltre che a quello delle auto elettriche e ibride. Ci sono ingenti vendite di camion ibridi militari, autobus, barche a cui si sono aggiunti ultimamente gli aerei, i dirigibili ibridi e le motociclette, oltre che altre tipologie di mezzi all-electric sia  on-road che off-road, quali i natanti, mezzi subacquei.

IDTechEx ha riscritto, aggiornandola, la sua relazione annuale con capitoli concentrati sulla mobilità commerciale Heavy a Light Industrial, la mobilità per le persone disabili, le due ruote, le macchine da golf, le auto su strada, i mezzi militari militare, per la marina e altri veicoli. Previsioni dettagliate per queste categorie di veicoli con cifre, valori economici, anche per la componentistica chiave, le tendenze, le tecnologie in gioco, tutto esemplificato con 146 figure e 52 tabelle.  

Evidente è il ruolo della Cina in questo contesto. Il 66% dei produttori di veicoli elettrici nel mondo sono in Cina, oltre il 90% dei veicoli elettrici del mondo sono fatti in Cina, principalmente per l'uso interno, nel territorio cinese. Il più grande mercato potenziale per i veicoli elettrici è la Cina. La Cina ha miniere e mercato controllando il 95% delle riserve di terre rare del Mondo, utilizzate nelle batterie delle auto ibride, nei motori elettrici e altri componenti dei veicoli elettrici di oggi. 420 sono i produttori trattati in questo nuovo rapporto, di cui una percentuale sufficientemente elevata è costituita da produttori cinesi. Ciò è particolarmente vero per i produttori di veicoli industriali pesanti, autobus, ma anche commerciali leggeri, della mobilità per i disabili, le due ruote, le golf cart e altri veicoli che fanno scarso uso di pubblicità a livello globale perché gran parte della produzione è destinata al mercato interno.

L'analisi tiene conto anche della crisi economica globale che ha portato ad una revisione della relazione rispetto a quanto stimato precedentemente. I 35 milioni di veicoli elettrici venduti nel 2012 salirà a quasi 3,6 volte cioè a 129 milioni nel 2022, guidata da e-bike, ma il giro economico del mercato crescerà del doppio, perché i più grandi e costosi veicoli elettrici stanno rapidamente adottando la tecnologia più aggiornata. Moto, veicoli militari, autobus e movimento terra sono tra questi. Gli ibridi aumenteranno la loro quota dominando la quota di mercato del prossimo decennio.  Si valutano tutti gli aspetti dei driver di mercato con particolare attenzione a tutto ciò di cui ha realmente bisogno l'utente, aprendo ad una visione più ampia sugli sviluppi del mercato in particolare delle delle batterie ma anche dei motori elettrici ed in generale dell'alta tecnologia.

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24 mila miglia sopra il mare

Per qualche ora è rimasto attraccato al porto di Victoria Harbour ad Hong Kong: il trimarano PlanetSolar Tûranor, una nave che sta circumnavigando il globo per dimostrare che l'energia solare può alimentare il  futuro trasporto per mare

Il PlanetSolar  è stato progettato in Nuova Zelanda, costruito in Germania, batte bandiera svizzera, la barca di circa 31 metri ha completato circa due terzi di un viaggio che ha avuto inizio lo scorso settembre nel Principato di Monaco. Finora ha navigato per quasi 24.000 miglia.

Con il suo ponte superiore coperto di oltre 490 metri quadrati di pannelli solari fotovoltaici, il PlanetSolar Tûranor è diverso da qualsiasi altra nave che abbia mai solcato le acque oceaniche. Elegante e sexy, sembra più simile a una nave spaziale che a qualcosa che viaggia per i sette mari.

Ha viaggiato per 330 giorni attraverso l'Atlantico a Miami e in luoghi tra cui il Canale di Panama, le isole Galapagos, l'Australia orientale e le Filippine. Questa settimana lascerà Hong Kong alla volta di Singapore prima di andare a Mumbai, Abu Dhabi e di nuovo nel Mediterraneo attraverso il Canale di Suez

Durante il viaggio, le quattro persone d'equipaggio stanno monitorando le prestazioni dei pannelli e delle batterie al litio che immagazzinano l'energia solare per permettere alla nave di continuare a navigare per tutta la notte, o quando il cielo è coperto, ad una velocità massima di circa 15 miglia all'ora. Finora, ha detto lo skipper, Erwann Le Rouzic, tutto è andato liscio.

Fonte The New York Time e foto di  PlanetSolar org da Tahiti e Miami

Il progetto del PlanetSolar  in poche parole è stato realizzato: 

Per dimostrare le potenzialità delle energie rinnovabili e del fotovoltaico 

Per dimostrare che abbiamo già la tecnologia necessaria per la sostenibilità

Per partecipare allo sviluppo tecnologico delle energie rinnovabili e far avanzare la ricerca scientifica

Per informare il pubblico e renderlo consapevole dell'importanza delle energie rinnovabili 

Per fare il miglior uso possibile di efficienza energetica

Per mostrare che l'economia ed ecologia possono e devono lavorare insieme.

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Una nave spinta dal sole

Un'imbarcazione alimentata da vele solari è operativa a Sydney e presto un traghetto simile collegherà San Francisco con l'isola di Alcatraz, l'ex supercarcere trasformato in centro turistico. Entrambe le imbarcazioni sono alimentate con energia solare ricavata da appositi pannelli. Il brevetto è australiano e arriva dalla "Solar Sailor", una societá specializzata nello sfruttamento di fonti rinnovabili per la mobilitá sostenibile, guidata dall'ex primo ministro australiano Bob Hawke. La stessa tecnologia utilizzata per il trasporto passeggeri verso il famoso penitenziario statunitense, potrebbe essere presto applicata anche ad un'imbarcazione, adibita al trasporto di acqua potabile verso le zone più aride del continente australiano. L'imbarcazione solare funziona con un sistema di propulsione ibrido basato su una tecnologia denominata "solar wings", ali solari, che permettono di sfruttare al massimo i raggi solari e l'intensitá del vento grazie ad un'opportuna regolazione. In condizioni di tempo ottimale, l'imbarcazione è alimentata dall'ala che si alza per catturare energia del sole e del vento. In condizioni di maltempo invece, l'ala può essere ripiegata sul ponte e diviene un semplice tetto. In quel caso, grazie al motore diesel ibrido, la nave sará in grado di raggiungere comunque la riva. Secondo la societá Solar Sailor, l'utilizzo di questo tipo di imbarcazioni per il sistema di trasporto idrico permetterebbe anche di risparmiare dal 40 al 60% di carburante tradizionale. Secondo alcune stime, i costi energetici e l'impatto ambientale di questa soluzione sono inferiori a quelli di un impianto di desalinizzazione, anche se ad oggi per costruire una nave solare si spende circa il 20% in più.
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