Il modulo fuel cell cambia la crocieristica

La tecnologia delle celle PEM a idrogeno liquefatto affiancherà la propulsione tradizionale per garantire zero emissioni nelle aree marine più

Quando il motore monocilindrico alimentato al 100% a idrogeno ha girato per la prima volta nel banco prova di Ricardo, in Gran Bretagna, il rumore registrato era indistinguibile da quello di un diesel marino tradizionale. La differenza stava tutta in ciò che usciva dallo scarico: vapore acqueo, nessuna traccia di CO₂. È stato quel dettaglio, insieme ai dati di potenza e affidabilità raccolti nella campagna di test, a spingere Fincantieri a scommettere su una soluzione che fino a pochi anni fa sembrava confinata alla ricerca di base. Il test — condotto da Isotta Fraschini Motori nell’ambito del progetto europeo Wave 2 the Future, a sua volta parte dell’iniziativa IPCEI Hy2Tech finanziata da NextGenerationEU e dal Ministero delle Imprese e del Made in Italy — ha validato la tecnologia destinata alla Viking Libra, la nave da crociera in costruzione nello stabilimento Fincantieri di Ancona che sarà la prima al mondo a imbarcare idrogeno liquefatto come fonte primaria di energia.

Non è una dichiarazione d’intenti o un disegno al computer. Il monocilindrico testato da Isotta Fraschini insieme all’azienda britannica Ricardo — specializzata nell’ingegnerizzazione di apparati propulsivi puliti per il settore marino, dalle batterie alle celle a combustibile fino ai motori a combustione interna alimentati a idrogeno e ammoniaca — è il componente elementare da cui parte la scalabilità del sistema. Un motore pensato fin dalla fase di progettazione per bruciare solo idrogeno, non una riconversione di un diesel esistente. La sfida ingegneristica non è banale: l’idrogeno ha una velocità di fiamma molto più alta del gasolio e una tendenza alla detonazione che in camera di combustione va gestita con strategie di iniezione e controllo della temperatura completamente diverse. I dati raccolti nel progetto Wave 2 the Future — riportati nei giorni scorsi da L’Avvisatore marittimo — mostrano che il motore ha completato il ciclo di test senza anomalie, raggiungendo i parametri di progetto in termini di rendimento e stabilità di combustione.

6 MW di celle PEM: il banco prova e la chimica della scelta

Il monocilindrico, però, racconta solo una parte della storia. Il sistema che verrà installato sulla Viking Libra non si basa su un motore a combustione interna a idrogeno, ma su un’architettura completamente diversa: celle a combustibile di tipo PEM (Proton Exchange Membrane, membrana a scambio protonico) alimentate da idrogeno liquefatto, dimensionate per erogare fino a 6 MW di potenza elettrica. La scelta è tutt’altro che scontata. Le celle PEM funzionano a temperature di esercizio relativamente basse — tra 50 e 100 °C — il che significa tempi di avviamento ridotti e una risposta dinamica molto più rapida rispetto alle alternative ad alta temperatura come le celle a ossidi solidi. Il rovescio della medaglia è che le PEM richiedono idrogeno estremamente puro: tollerano pochissimo le impurità, il monossido di carbonio in particolare, che può avvelenare il catalizzatore al platino sulla membrana. Questo impone standard severi su tutta la catena di produzione, trasporto e stoccaggio dell’idrogeno.

L’idrogeno liquefatto, stoccato a bordo a temperature criogeniche intorno ai -253 °C, viene vaporizzato e immesso nelle celle, dove la reazione elettrochimica produce corrente continua, acqua distillata e calore di scarto. Quei 6 MW servono non solo alla propulsione in aree ambientalmente sensibili — fiordi, porti con restrizioni sulle emissioni, zone marine protette — ma anche all’alimentazione dei carichi alberghieri della nave. È un punto tecnicamente rilevante: in una nave da crociera, la domanda elettrica per servizi di bordo (climatizzazione, cucine, illuminazione, intrattenimento) può rappresentare fino al 40% del fabbisogno energetico totale. Avere una fonte pulita che copre entrambe le richieste — propulsione e hotellerie — moltiplica l’impatto in termini di emissioni evitate.

Nel contesto di un settore che secondo Fincantieri pesa il 3% delle emissioni globali di CO₂, la differenza tra un approccio e l’altro non è accademica. Ma perché le celle a combustibile e non un motore a idrogeno puro come quello che Wärtsilä sta già testando sulla rete elettrica spagnola?

La partita globale: Wärtsilä, BeHydro e il duello dei giganti

La domanda è legittima: il monocilindrico di Isotta Fraschini è solo l’ultimo tassello di una partita che si gioca su campi diversi, con approcci tecnologici divergenti e poste in gioco che vanno ben oltre la singola commessa. Lo scorso 11 giugno, Wärtsilä ha completato con successo il primo test su larga scala al mondo di un motore a idrogeno puro — il Wärtsilä 31H2 — collegandolo alla rete elettrica spagnola presso il laboratorio di Bermeo, nei Paesi Baschi. È un risultato ingegneristico notevole: un motore a combustione interna di taglia industriale che brucia solo idrogeno senza miscelazioni con gas naturale, fornendo energia alla rete nazionale. L’approccio è radicalmente diverso da quello delle celle a combustibile: qui si sfrutta la maturità centenaria dei motori a pistoni, modificando camere di combustione, sistemi di iniezione e gestione elettronica per gestire un combustibile molto diverso dal diesel o dal metano. I vantaggi sono nella catena di fornitura già esistente, nella familiarità del personale tecnico con la manutenzione dei motori tradizionali e in una tolleranza maggiore alle impurità del combustibile.

Sul fronte specificamente marino, BeHydro — la joint venture tra CMB.TECH e Anglo Belgian Corporation — ha incassato a giugno 2026 la prima approvazione di tipo rilasciata da Lloyd’s Register per un motore marino a ciclo Otto alimentato al 100% a idrogeno. Un via libera regolatorio che apre la strada all’installazione commerciale su navi di varie categorie, senza passare attraverso le celle a combustibile. Tim Berckmoes, CEO di BeHydro, ha dichiarato che l’azienda punta a equipaggiare sia nuove costruzioni sia retrofit di navi esistenti, una flessibilità che le celle a combustibile, con i loro ingombri e requisiti di bordo, faticano a offrire al di fuori di progetti progettati da zero.

Isotta Fraschini — che produce motori dal 1904 per applicazioni marine, aeronautiche e automotive e ha stabilimento a Bari dal 1964 — ha scelto la via delle celle a combustibile investendo 30 milioni di euro in una nuova linea di produzione inaugurata a Bari lo scorso anno. Una scommessa industriale che punta sull’efficienza elettrica delle celle — tipicamente superiore al 50%, contro il 40-45% dei migliori motori a combustione interna a idrogeno — e sulla totale assenza di emissioni di NOx, un sottoprodotto inevitabile nei processi di combustione ad alta temperatura, anche quando il combustibile è l’idrogeno. La partita è aperta e la posta in gioco è il dominio tecnologico di un mercato — quello delle navi a zero emissioni — che l’Organizzazione Marittima Internazionale sta spingendo con regolamentazioni sempre più stringenti. Ma costruire una prima nave dimostrativa è una cosa, trasformarla in uno standard operativo per le flotte è un’altra: cosa manca ancora?

Dal molo di Ancona alla rotta del futuro: cosa cambia per l’armatore

La Viking Libra è quasi pronta. Con i suoi 239 metri di lunghezza, una stazza lorda di circa 54.300 tonnellate e una capacità di 998 passeggeri distribuiti in 499 cabine, è una nave di medie dimensioni nel panorama crocieristico, più simile a una nave da esplorazione di lusso che a un gigante da 6.000 ospiti. La consegna alla compagnia Viking è prevista per novembre di quest’anno, con il modulo fuel cell marino — marinizzato nelle specifiche da Isotta Fraschini Motori nello stabilimento barese — già installato a bordo. Il varo tecnico, avvenuto lo scorso marzo ad Ancona, ha mostrato uno scafo che esternamente non tradisce la rivoluzione tecnologica nascosta nella sala macchine: nessuna ciminiera sovradimensionata, nessuna scritta “powered by hydrogen” grande come una vela. Solo la logistica criogenica di bordo — serbatoi a doppia parete, sistemi di sicurezza per il rilevamento fughe, procedure di bunkeraggio completamente ridisegnate — racconta una nave diversa da tutte le altre.

Per l’armatore, il salto all’idrogeno non è solo una questione di emissioni. È un nuovo modello operativo. L’idrogeno liquefatto ha una densità energetica volumetrica molto inferiore a quella del gasolio marino — circa un quarto a parità di volume — il che significa che a bordo servono più spazio per i serbatoi criogenici e una pianificazione più attenta delle rotte. Le soste per il bunkeraggio devono avvenire in porti attrezzati con infrastrutture di rifornimento dedicate, che oggi sono rarissimi nella crocieristica e concentrati quasi esclusivamente nel Nord Europa. L’addestramento dell’equipaggio richiede competenze nuove: gestione dei fluidi criogenici, procedure di emergenza specifiche per l’idrogeno, manutenzione delle membrane delle celle a combustibile che hanno cicli di vita diversi rispetto ai motori diesel tradizionali. È un cambiamento che tocca la gestione quotidiana della nave, non solo la sua immagine ambientale.

Per chi gestisce navi da crociera, l’idrogeno non è più un’ipotesi di ricerca o una slide nelle presentazioni agli investitori: è una scelta di progetto che richiede nuovi protocolli di sicurezza, una catena di fornitura ancora da costruire su scala globale e un corpo di competenze tecniche che oggi esiste solo in poche decine di persone al mondo. La Viking Libra, con i suoi 6 MW di celle PEM e l’idrogeno liquefatto nei serbatoi, è il primo banco prova in scala reale. Da come affronterà i primi mesi di navigazione commerciale dipenderà molto più del futuro di una singola nave.