Pannello solare, generatore eolico e idro-generatore: 3 modi puliti per produrre energia pulita in barca

Pannello solare, generatore eolico e idro-generatore, ecco come aumentare la produzione di corrente in barca. 

Il vento, il mare e più in generale la natura, offrono risorse che possiamo sfruttare per aumentare la produzione di energia elettrica a bordo. Pannello solare, generatore eolico e idro-generatore sono tre ottimi esempi da tenere in considerazione quando si valuta di incrementare la produzione elettrica a bordo della barca. In questa guida analizzeremo le caratteristiche di questi tre strumenti che, in modo pulito ed ecologico, riescono a trasformare la luce solare, il vento e la rotazione di un elica, in energia elettrica.

Il bilancio energetico

Il sempre crescente impiego di apparati elettrici ed elettronici, porta infatti le imbarcazioni a dover sostenere un consumo di corrente giornaliero sempre maggiore: il cosiddetto bilancio energetico. Se infatti fino a pochi anni fa il nostro consumo era basso, compreso fra i 50 e i 60 Ampere al giorno (1 frigo, luce di fonda e autopilota), oggi il bilancio energetico di un’imbarcazione è decisamente più importante. Il raddoppio della strumentazione e della dimensione dei display, gli impianti domotici e le utenze ad essi collegate, portano il nostro bilancio energetico a schizzare verso numeri a tripla cifra. Non è infatti raro oggi considerare una necessità compresa fra i 100 e i 120 Ampere al giorno.

Ecco quindi come andare a cercare di colmare questo gap, utilizzando la produzione di energia pulita.

Pannello solare: semplici, economici e funzionali

I pannelli solari (fotovoltaici) rappresentano una delle soluzioni più diffuse per produrre energia pulita a bordo, poiché trasformano la luce solare in energia elettrica attraverso un processo di fotoconversione. La prima grande distinzione da fare quando si parla di energia solare è tra i pannelli solari, che producono calore, e i pannelli fotovoltaici, che producono energia elettrica.
Esistono poi due principali tipologie di pannelli fotovoltaici: quelli rigidi e quelli flessibili. I pannelli fotovoltaici rigidi hanno una struttura solida, solitamente in alluminio, offrono una buona durata nel tempo e sono ideali per installazioni fisse in una zona definita della barca. Dall’altra parte, i pannelli fotovoltaici flessibili hanno una struttura più morbida, sono più leggeri e possono essere appoggiati temporaneamente su superfici curve, come un bimini.

Dal punto di vista delle prestazioni, i pannelli fotovoltaici rigidi tendono ad avere un’efficienza leggermente superiore rispetto ai pannelli flessibili. Questo significa che, per una data superficie di esposizione al sole, i pannelli rigidi generano più energia rispetto ai loro omologhi flessibili. Inoltre, i pannelli fotovoltaici rigidi hanno una durata tendenzialmente maggiore rispetto a quelli flessibili, principalmente perché i materiali di cui sono composti sono più robusti, perciò hanno una migliore resistenza agli agenti atmosferici e all’usura. 

In ogni caso possiamo considerare che con un’installazione da 150 W produrremo in una giornata fra i 50 e i 100 A in funzione della potenza del sole e dell’orientamento/esposizione delle celle.

In definitiva, non esiste una soluzione migliore di un’altra: entrambe le tipologie di pannelli (rigidi e flessibili) presentano caratteristiche proprie che possono tornare utili a seconda della condizione della propria barca.
I pannelli fotovoltaici rigidi offrono rendimenti migliori dal punto di vista energetico, di durata nel tempo e resistenza alle intemperie, ma sono più voluminosi, più pesanti e necessitano di una sede solida e resistente.
I pannelli fotovoltaici flessibili sono più leggeri, più maneggevoli e non hanno bisogno di strutture fisse su cui essere posizionati. Di contro, resistono meno agli agenti atmosferici e all’usura e hanno rendimenti energetici leggermente inferiori.

Generatore eolico: Energia dal Vento

I generatori eolici sfruttano la forza del vento per produrre energia elettrica. Questi dispositivi, comunemente montati su strutture sopraelevate (come l’albero, se si parla di barche a vela), trasformano l’energia cinetica del vento in energia elettrica tramite un sistema di turbine. Rispetto ai pannelli fotovoltaici, i generatori eolici possono produrre energia anche di notte o in condizioni di luce scarsa, offrendo una fonte di energia maggiore. In generale, i pannelli eolici tendono ad avere una potenza nominale, che è il valore con cui si misura il rendimento energetico di un apparato e si esprime in Watt, superiore rispetto ai generatori fotovoltaici di dimensioni comparabili. Questo perché i generatori eolici possono sfruttare una fonte di energia (il vento) che è in grado di produrre energia anche di notte o in condizioni di luce scarsa, mentre i pannelli fotovoltaici dipendono esclusivamente dalla luce solare disponibile durante il giorno. In ogni caso un buon generatore eolico produce da zero (in assenza di vento) fino a 10 o anche 15  Ah.

Nonostante ciò, la quantità di energia effettivamente prodotta da pannelli fotovoltaici e generatori eolici dipende da molteplici variabili, come le condizioni climatiche locali, la velocità del vento o l’irraggiamento solare. In alcune aree con venti costanti e forti, i generatori eolici possono generare più energia rispetto ai pannelli fotovoltaici, mentre in altre zone con abbondante luce solare, i pannelli fotovoltaici potrebbero essere più efficienti.
Inoltre, è importante considerare che i pannelli fotovoltaici sono generalmente più facili da installare e richiedono meno manutenzione rispetto ai generatori eolici. Per i primi è sufficiente una pulizia periodica dei moduli, per i secondi si deve intervenire sulle turbine, che sono più delicate e più complesse da revisionare. Inoltre, i pannelli eolici hanno bisogno di una spinta del vento specifica per entrare in funzione, senza la quale rimangono inattivi.
In conclusione, non c’è una risposta universale su quale tecnologia generi più potenza, poiché dipende dalle circostanze specifiche e dalle condizioni ambientali di ciascuna installazione. Entrambi i sistemi hanno i propri vantaggi e possono essere utilizzati in modo complementare per massimizzare la produzione di energia da fonti rinnovabili.

Idro-generatore: Energia dal Moto Ondoso

Gli idro-generatori sfruttano il movimento dell’acqua per generare energia elettrica. Montati sullo scafo della barca, solitamente sullo specchio di poppa, utilizzano eliche o turbine subacquee per trasformare l’energia cinetica delle onde in energia elettrica. Questa soluzione è particolarmente efficace durante la navigazione a vela, dove lo spostamento non richiede intervento energetico del motore, o in condizioni di mare mosso, perché quanto più è elevata la velocità di crociera tanto più sarà veloce la rotazione della turbina e quindi della produzione di energia elettrica.
Le dimensioni e le proprietà dell’idro-generatore ideale dipende dalle caratteristiche della propria imbarcazione e dalla velocità di crociera media. Per esempio, con una barca che naviga a una velocità di crociera tra 4 e 6 nodi potrebbe essere ottimale un idro-generatore da 300W, poiché compensa in ampiamente i consumi di circa 8 ampere dell’impianto di bordo.
Per barche superiori a 35 piedi, invece, può essere utile installare un idro-generatore da 600W, che oltre a fornire una quantità maggiore di energia, produce elettricità in modo esponenziale a partire dai 6 nodi di velocità.

Pannello solare, generatore eolico e idro-generatore: le conclusioni

In un mondo sempre più attento all’ambiente, l’adozione di fonti di energia rinnovabile a bordo delle imbarcazioni è diventata una scelta consigliata a tutti coloro che desiderano incrementare il proprio apporto elettrico in modo sostenibile. I pannelli fotovoltaici, i generatori eolici e gli idro-generatori offrono soluzioni efficaci per produrre energia pulita e ridurre l’impatto ambientale della navigazione. Scegliere la soluzione migliore dipende dalle esigenze specifiche della barca, dalle condizioni di navigazione abituali e dai costi che si devono sostenere per l’installazione degli apparati, ma una cosa è certa: il futuro della nautica, un futuro che viva in sintonia con l’ambiente e con le alte prestazioni energetiche, oggi è possibile e raggiungibile anche sostenendo investimenti contenuti.