Reduci dalla Monaco Energy Boat Challenge 2024 vi raccontiamo una storia di sostenibilità e messa in gioco di competenze da parte di giovani studenti dell’Università di Genova. Questa competizione affonda le sue radici negli storici raduni di motonavi organizzati dallo Yacht Club de Monaco sin dagli inizi del ‘900, una celebrazione delle abilità nautiche e messa in mostra del meglio del design e delle prestazioni dei tradizionali motoscafi. Quando l’attenzione del mondo ha cominciato però a spostarsi verso la sostenibilità e le energie alternative, anche il focus di questi eventi è cambiato, riconoscendo la necessità di pratiche marittime più sostenibili, e ha deciso di orientare i suoi tradizionali incontri verso una competizione incentrata sull'innovazione energetica. Oggi è quindi un evento che promuove lo yachting eco-responsabile attraverso fonti di energia più sostenibili e riunisce università, aziende e startup da tutto il mondo per competere e collaborare nella creazione di imbarcazioni più green.
Nei caldi giorni di inizio luglio abbiamo seguito le avventure del Team Elettra UniGe, che per il secondo anno di fila si è aggiudicato il terzo posto nella categoria Energy Class con una barca elettrica all’avanguardia per efficienza energetica, innovazione tecnologica e design sostenibile. La categoria "Energy", infatti, sfida i concorrenti a progettare il cockpit e il sistema di propulsione più efficienti utilizzando fonti di energia rinnovabile, e il team di Elettra ha utilizzato la stampa 3D per produrre eliche ottimizzate per le gare, tra cui in particolare l’Endurance Race, dove si deve fare in modo che la batteria permetta il maggior numero di giri possibile in un certo intervallo di tempo.
Ingegneri elettronici che inventano le imbarcazioni del futuro
Elettra non è però solo una barca: rappresenta un'opportunità unica per studenti e professionisti per mettere alla prova le proprie competenze in un contesto reale e altamente competitivo. Il team Elettra UniGe è composto infatti da professori, dottorandi e studenti che lavorano insieme per sviluppare soluzioni innovative nel campo della mobilità sostenibile. Abbiamo chiesto a Cristiano Ierardi e Alessandro Balestra, ingegneri elettronici in corso magistrale che hanno partecipato al progetto, di raccontarci qualcosa di più, condividendo non solo i dettagli tecnici della barca e dell’esperienza, ma anche la loro storia e il percorso che li ha portati fino a qui.
Entrambi sono stati coinvolti durante l’ultimo semestre nel progetto Elettra grazie al professor Lucio Marcenaro, del Dipartimento di ingegneria navale, elettrica, elettronica e delle telecomunicazioni - DITEN, che ha proposto loro di partecipare al gruppo di cinque ingegneri elettronici per la costruzione del catamarano elettrico. Alessandro e Cristiano hanno quindi lavorato nei mesi prima della gara e si sono recati a Monaco per la competizione, dove hanno operato sulla parte elettronica del catamarano, interfacciandosi con altri team navali ed elettrici.
«È stata un'esperienza molto complessa e impegnativa, ma estremamente gratificante», racconta Alessandro. «Abbiamo creato un catamarano da zero e siamo riusciti a ottenere il terzo posto a livello mondiale. è stato un progetto entusiasmante, dopo tutta la teoria che abbiamo studiato in questi anni, finalmente siamo riusciti ad applicare qualcosa di concreto che si avvicina di più al lavoro. La cosa bella è che siamo stati molto autonomi nel lavoro: siamo partiti da zero e siamo riusciti a fare un sistema completo». E Cristiano aggiunge: «Abbiamo avuto l'opportunità di socializzare e collaborare con studenti di altre nazionalità, imparando nuove tecniche e approcci. È stata una scoperta culturale oltre che tecnica».
Durante la competizione, Alessandro e Cristiano hanno lavorato con un dispositivo chiamato Raspberry, un microprocessore che ha permesso loro di gestire la sensoristica del catamarano in maniera fine e con minore dispendio energetico. «Il Raspberry è un dispositivo molto potente e versatile, che ci ha permesso di monitorare temperature, velocità e consumi, quindi gli RPM, le velocità, le correnti consumate, per poter processare il tutto, fare delle stime, perché questo era necessario per andare avanti nelle gare, posizionarsi in maniera migliore possibile. Per esempio, in una gara di endurance dovevamo limitare i consumi, quindi monitorare sempre la corrente e la velocità a cui si stava viaggiando», spiega Alessandro. «Noi lo abbiamo inserito dentro uno scatolotto piccolissimo in modo che occupasse il minore spazio possibile e anche i consumi sono molto bassi; qualche anno fa non avremmo potuto farlo, perché non avevamo abbastanza potenza».
I due ingegneri ritengono anche che l'innovazione sia cruciale per il futuro delle competizioni. «In futuro, l'uso di foil e batterie custom potrebbe migliorare ulteriormente le prestazioni del catamarano», afferma Cristiano. «Dal nostro punto di vista elettronico, ci sono sempre piccoli margini di miglioramento, ma è nell'integrazione con le altre discipline che si possono ottenere i maggiori progressi perché i feedback che riceviamo grazie alla telemetria servono agli altri team per ottimizzare gli aspetti strutturali».
Abbiamo chiesto quindi qualche dettaglio in più anche a Pietro Cepollini, un altro componente del team che si occupa degli aspetti di elettrica e che sta svolgendo il suo dottorato in ingegneria elettrica sotto la supervisione del Prof. Federico Silvestro.
«Rispetto alla configurazione dell'anno scorso, abbiamo fatto diversi passi avanti. Per quanto riguarda le batterie, ad esempio, usavamo cinque batterie al Litio Ferro Fosfato acquistate e utilizzate in parallelo per ottenere circa 10 kWh di energia, come imposto dalla competizione. Questo sistema era molto pesante, quindi quest'anno abbiamo deciso di costruire noi la batteria aumentando così del 60% la densità energetica» dice Pietro. «Per quanto riguarda il powertrain, ovvero la parte che rappresenta il cuore dell’imbarcazione, abbiamo un motore con una potenza nominale da circa 11,5 kW e quest'anno abbiamo deciso di cambiare l'inverter per poter aumentare temporaneamente la potenza in ingresso al motore fino a 20 kW per brevi periodi, come un minuto o due. Questo ci permette di avere una potenza doppia durante le fasi di sprint o gare di slalom, dove la velocità è cruciale. Per la parte elettronica, come dicevano i miei compagni, abbiamo adottato un sistema di gestione che permette di misurare le tensioni delle celle, monitorare le temperature e implementare protezioni, un sistema che potrebbe essere potenzialmente commercializzabile con alcune modifiche» conclude.
Le tante possibilità offerte dall’ingegneria elettronica
La domanda, a questo punto, su quale percorso ha portato fino a qui i tre ingegneri sorge spontanea.
Alessandro è un ingegnere elettronico già laureato alla triennale che ha iniziato la sua carriera con un diploma ITIS e quattro anni di esperienza lavorativa. Tuttavia, la sua passione per l'elettronica e i software lo hanno portato a intraprendere studi universitari in ingegneria elettronica. «Non ho iniziato subito l'università», racconta Alessandro, «ma dopo aver lavorato qualche anno come elettricista, ho capito che non era la mia strada. Mi sono ricordato di quanto mi piacesse l'elettronica e ho deciso di tornare a studiare».
La scelta di Alessandro si è rivelata vincente: «Siamo molto pochi e molto ricercati. Dopo la laurea triennale, abbiamo tutti ricevuto molte offerte di lavoro». Attualmente, Alessandro si sta specializzando in microcontrollori e VHDL (un linguaggio di descrizione dell'hardware), con l'obiettivo di creare hardware tramite linguaggi di programmazione.
Cristiano ha seguito un percorso accademico più continuo ma con pregressi abbastanza peculiari. «Pensavo che la scuola e l'università non facessero per me», ricorda Cristiano. «Poi ho seguito la mia passione per la musica e ho capito che l'elettronica poteva essere il ramo giusto per trovare uno sbocco lavorativo che mi piacesse». Una passione non per le barche, quindi, ma per la musica lo ha portato a esplorare l'ingegneria elettronica come un modo per realizzarsi professionalmente. «Il percorso di studi in ingegneria elettronica apre molte strade», afferma. Ha infatti avuto modo di apprezzare la trasversalità di questo percorso e le molteplici opportunità in vari campi, dall'ingegneria biomedica all’ambito spaziale, fino alla progettazione di chip. «Con l'elettronica puoi esprimere la tua creatività e utilizzarla per i progetti più disparati: se sei appassionato di musica, puoi usare l'elettronica per fare quello, se sei appassionato di bioingegneria puoi usare l'elettronica per ricostruire un modello di intelligenza artificiale che ti dice come muovere una mano; è applicabile in qualsiasi ambito tu voglia, è letteralmente ovunque».
Un concetto che ribadiscono in tanti e che non smette mai di confermare quanto questa versatilità, oggi più che mai, risulti una carta vincente da giocare in vari contesti legati all’innovazione.
Anche Pietro aggiunge: «Conoscevo già questa organizzazione perché avevo seguito il lavoro di altri studenti durante il mio periodo di tesista. Quest'anno ho deciso di entrare nel team per vedere cosa si può fare a livello tecnologico con le componenti attuali oltre a fare ricerca pura. È un'opportunità che potrebbe portare a vere innovazioni. Quando ero studente di triennale, questa opportunità non c'era. Se ci fosse stata, l'avrei sicuramente colta al volo. Anche perché, venendo da un istituto tecnico, ho avuto difficoltà a passare dai lavori pratici agli esami teorici. Se avessi avuto questa possibilità durante la triennale, sarebbe stato fantastico».
E sulla scelta di ingegneria elettrica conclude: ho frequentato un istituto tecnico, quindi il mio percorso era abbastanza scontato. Ho avuto un momento di ripensamento, volevo fare robotica, ma poi ho capito che la mia passione era l'elettrica. Ho completato la triennale e la magistrale in ingegneria elettrica e ora eccomi qui».
L'esperienza di Alessandro, Cristiano e Pietro nel progetto Elettra dimostra come l'ingegneria elettronica e la sua fusione con altre discipline possa aprire infinite possibilità in diversi campi. La loro partecipazione ha non solo migliorato le competenze tecniche, ma anche ampliato i loro orizzonti culturali e professionali, con l’opportunità preziosa di applicare la teoria appresa in aula in contesti reali, preparandosi al meglio per il mondo del lavoro e partecipando a un’impresa collettiva verso una maggiore sostenibilità.
GreenWave MOST: un’occasione di conoscenza e crescita professionale
Challenge finita, quindi, ma i lavori e l’innovazione procedono in vista di ulteriori sviluppi. Elettra, infatti, è un percorso attivo già da diversi anni ed è oggi parte integrante, insieme ad altri team italiani focalizzati sulla mobilità sostenibile come UniboAT, del progetto GreenWave, finanziato dall'Unione europea NextGenerationEU attraverso MOST – Centro Nazionale per la Mobilità Sostenibile.
MOST, tramite la collaborazione con 24 università, il CNR e 24 grandi imprese, ha la missione di implementare soluzioni moderne, sostenibili e inclusive per l’intero territorio nazionale. Il centro si occupa di rendere il sistema della mobilità più “green” nel suo complesso e più “digitale” nella sua gestione, attraverso soluzioni leggere e sistemi di propulsione elettrica e a idrogeno, sistemi digitali per la riduzione degli incidenti, soluzioni più efficaci per il trasporto pubblico e la logistica, e un nuovo modello di mobilità accessibile e inclusiva.
L’obiettivo generale di progetti come GreenWave non è solo quello di diffondere i risultati, ma anche quello di promuovere la visione di fondo, soprattutto attraverso eventi sportivi di rilevanza mondiale. La copertura mediatica di questi eventi facilita il coinvolgimento di un vasto pubblico, mentre la partecipazione attiva di numerosi studenti universitari ai concorsi guiderà la prossima generazione di professionisti della mobilità verso la sostenibilità.
Altri appuntamenti marittimi ed espositivi attendono Elettra, primo fra tutti la Sardinia New Energy Boat Week, manifestazione in programma dal 17 al 22 settembre che promette novità e sorprese in un settore in costante crescita come quello della nautica. Il Sardinia New Energy Boat Week punterà inoltre allo sviluppo di un progetto unico nel suo genere: dotare in particolare gli istituti tecnici nautici di imbarcazioni a propulsione solare in kit di montaggio che i giovani studenti assembleranno durante l’evento di Olbia. Un altro dei grandi obiettivi di questo evento è certificare lo specchio acqueo di Olbia come testbed per imbarcazioni elettriche. Un modo per attirare l’attenzione non solo dell’industria nautica internazionale ma anche del mondo scientifico che nella sostenibilità come unica strada per la crescita.
Dove seguire gli sviluppi di Elettra:
Il progetto Green Wave è finanziato grazie al Piano Nazionale Ripresa e Resilienza (PNRR) – Missione 4 Componente 2 Investimento 1.4 – Progetto CN_00000023 denominato Sustainable Mobility Center