Il primo traghetto elettrico autonomo per passeggeri al mondo - alimentato da 5G e IoT

Sfruttare il 5G e l'IoT per rivoluzionare il trasporto marittimo urbano

Per molti abitanti delle città, i traghetti sono il cuore della vita quotidiana, in quanto offrono un modo rapido e comodo per spostarsi in città evitando le strade congestionate dal traffico. Ma se i traghetti sono parte integrante di molti sistemi di trasporto cittadino, troppo spesso sono ancora alimentati da gasolio marino altamente inquinante. Per intenderci, ogni anno i traghetti trasportano un numero di passeggeri quasi pari a quello delle compagnie aeree e la riduzione delle emissioni di anidride carbonica è diventata una priorità, sia perché i residenti chiedono città più ecologiche, sia perché i regolamenti e le leggi lo impongono.  

È qui che la società norvegese Zeabuz, insieme al suo partner Torghatten, ha una soluzione. Il loro nuovo traghetto, l'MF Estelle, è stato varato a Stoccolma nella primavera del 2023 ed è il primo traghetto elettrico autonomo al mondo, costruito all'insegna della sostenibilità e alimentato da 5G e IoT.

"Ciò che rende Zeabuz diverso è che siamo completamente elettrici, quindi a emissioni zero", afferma Carl Petersson, Autonomy Engineer di Zeabuz. "Stiamo cercando di creare una rete di piccoli traghetti elettrici autonomi che possano percorrere brevi distanze nelle città, con partenze molto frequenti. In questo modo creeremo un sistema di mobilità veloce, comodo ed ecologico al servizio degli abitanti delle città".

Il nostro obiettivo commerciale è quello di consentire una mobilità sostenibile su larga scala attraverso le nostre soluzioni di autonomia, combinate con l'elettrificazione e con concetti operativi intelligenti.

Carl Petersson Ingegnere dell'autonomia, Zeabuz.

L'MF Estelle ha la capacità di trasportare 24 passeggeri per viaggio. A Stoccolma, questo viaggio porta i passeggeri dall'isola di Kungsholmen, dove si trova il municipio, attraverso il lago Mälaren fino all'isola più grande di Stoccolma, Södermalm, in soli sette minuti. Se il viaggio venisse effettuato con i mezzi pubblici o in auto, ci vorrebbero venti minuti o più, a seconda del traffico. Ma ventiquattro passeggeri non sono molti in una città di un milione di abitanti, quindi un modo per contrastare i posti relativamente bassi sui traghetti è quello di aumentare la frequenza delle corse e il numero di traghetti in servizio.

"Far circolare quattro o cinque navi più piccole lungo la stessa rotta significa che possiamo compensare le esigenze di capacità, e allo stesso tempo creare un servizio migliore offrendo partenze più frequenti, simili al modo in cui una metropolitana funziona regolarmente: se si perde un traghetto, ne arriva un altro in pochi minuti", spiega Carl Petersson.

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Vogliamo rendere davvero conveniente viaggiare in acqua in città come Stoccolma, che sono costruite su o lungo i corsi d'acqua, rendendolo un modo ovvio per spostarsi da un punto all'altro.

Infrastrutture

Zeabuz ha scelto di utilizzare traghetti più piccoli per una ragione molto pratica: la tecnologia disponibile oggi rende molto difficile l'elettrificazione di navi più grandi in modo redditizio. Una nave più grande ha bisogno di una batteria più grande e più grande è la batteria, più pesante è la nave. L'unico modo per far funzionare navi più grandi oggi sarebbe quello di dotarle di batterie più piccole e di ricaricarle a ogni fermata, cosa che avrebbe un forte impatto sulla frequenza delle partenze. In sostanza, l'infrastruttura non c'è ancora, quindi l'azienda deve lavorare con ciò che è disponibile.

"I nostri criteri di progettazione sono stati chiari fin dall'inizio: dovevamo far funzionare i traghetti per tutto il giorno senza bisogno di ricarica. Invece, si ricaricano durante la notte quando il traghetto non è in servizio, utilizzando l'infrastruttura di ricarica già disponibile. Sebbene si stiano facendo progressi per quanto riguarda la ricarica e le dimensioni delle batterie, potrebbero passare cinque o dieci anni prima che le batterie siano abbastanza leggere per le imbarcazioni più grandi. Realizzando traghetti più piccoli e molto efficienti dal punto di vista energetico, possiamo mettere le imbarcazioni in acqua e il sistema di mobilità in funzione, preparandoci al tempo stesso a ciò che sarà possibile fare in futuro".

La ricarica non è l'unica area in cui Zeabuz si concentra sull'efficienza energetica. L'MF Estelle è un catamarano che, per sua stessa concezione, è molto efficiente dal punto di vista energetico ed è anche realizzato in fibra di carbonio per ridurre ulteriormente il peso e quindi il consumo di energia.

Autonomia e tecnologia

Ciò che rende tutto possibile è l'autonomia. Il costo maggiore per i traghetti pubblici è l'equipaggio: lo stipendio di un capitano di traghetto è quasi il doppio di quello di un autista di autobus e richiede una formazione più lunga (cinque anni in Svezia). Inoltre, molti capitani in Svezia sono prossimi alla pensione, mentre allo stesso tempo diminuiscono le persone che entrano nel settore.

"Anche quando si dedicano a questa linea di lavoro, molti non sono interessati a guidare traghetti più piccoli e a breve distanza nel mezzo della città, quindi l'aspetto dell'autonomia risolve molte sfide", afferma Carl Petersson. "Ma non possiamo escludere del tutto gli esseri umani dal giro: non è fattibile nel lungo periodo".

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Zeabuz sta lavorando per creare una "rete di mobilità", con diverse navi che servono la stessa rotta e che saranno supervisionate da un unico capitano che esegue tutte le operazioni a distanza.

"Con un capitano che controlla tutto da remoto, può intervenire in caso di necessità e prendere il controllo dell'imbarcazione da remoto, cosa che non sarebbe possibile senza le funzionalità 5G", afferma Carl Petersson. "È necessario il 5G perché non si possono avere ritardi, nemmeno di un secondo o due. Il 5G permette di avere un controllo e un feedback istantanei: non saremmo mai in grado di gestire un traghetto autonomo senza il 5G, è essenziale".

Attualmente, il monitoraggio remoto di MF Estelle è una comunicazione unidirezionale, dal traghetto alla compagnia. Alla fine verrà implementata la comunicazione bidirezionale e il 5G sarà fondamentale per questa abilitazione. Ed è qui che Zeabuz sta lavorando con Tele2 per soddisfare le esigenze di questa prossima mossa.

"Tele2 è un'azienda leader nel settore della connettività e noi avevamo bisogno di un'azienda su cui poter contare e in grado di soddisfare le nostre esigenze", afferma Carl Petersson. "Naturalmente abbiamo confrontato Tele2 con i concorrenti, ma alla fine Tele2 si è dimostrata più disponibile ad agire come partner. Stiamo creando qualcosa di nuovo e abbiamo standard molto elevati in termini di connettività, in particolare per quanto riguarda il controllo remoto dell'imbarcazione. Questo significa che anche Tele2 ha un interesse a far funzionare tutto questo e crediamo che Tele2 sia il partner con cui possiamo fare tutto questo insieme, invece di un'altra azienda che potrebbe darci quello che ha ma che non è disposta a fare quei passi in più per garantire il successo. Sappiamo di avere un vero e proprio partner in Tele2 e il team con cui abbiamo lavorato, in particolare Linda Ekener Mägiche è così appassionata e intelligente nel suo lavoro".

Idati sono archiviati negli uffici di Zeabuz a Trondheim, in Norvegia, e al momento utilizzano due diverse schede SIM per il 5G. Una invia piccoli punti di dati durante le operazioni remote, come la posizione attuale. L'altra viene attivata quando si desidera accedere in remoto e acquisire dati e fare operazioni come gli aggiornamenti.

"In pratica, immagazziniamo tutti i dati di un paio di traversate al giorno, che sono molte, e poi li usiamo per analizzare il funzionamento del sistema di autonomia. Al momento li usiamo per lo sviluppo, ma in futuro potrebbero essere utilizzati per la manutenzione predittiva o per altre cose, ma al momento siamo totalmente concentrati sull'autonomia".

Regolamenti e sicurezza

Zeabuz sta conducendo un progetto di ricerca dall'inizio del 2023 e ora si sta incontrando con Transportstyrelsen (l'Agenzia svedese dei trasporti), responsabile dell'approvazione finale, necessaria in quanto si tratta di una tecnologia completamente nuova.

"Sono molto favorevoli alla gestione e al controllo a distanza della nave, anche se ovviamente la sicurezza dei passeggeri è la preoccupazione principale. Dal punto di vista tecnico, l'asticella è molto alta, il che è positivo", afferma Carl Petersson. "Stiamo quindi lavorando per garantire la sicurezza dei passeggeri in remoto da terra e probabilmente finiremo per avere a bordo di ogni nave una persona non addestrata alla guida o alla gestione della nave, ma istruita sulla sicurezza dei passeggeri, ad esempio su come gestire giubbotti e zattere di salvataggio. In una situazione di emergenza, tutto sarà gestito a distanza dal capitano, quindi la persona a bordo fungerà da assistenza, in modo simile a quanto già avviene nel sistema ferroviario di Stoccolma: una persona che lavora con i passeggeri separata dal conducente del treno. È una persona che può reagire rapidamente e con calma in caso di emergenza. Abbiamo riscontrato che le persone reagiscono molto positivamente all'autonomia, ma non altrettanto bene all'assenza di personale, che sono due cose diverse".

Sostenibilità

"Boatplan Stockholm" è un programma per convertire tutto il traffico di traghetti da e per l'arcipelago di Stoccolma in operazioni al 100% prive di emissioni, con elettricità o idrogeno come carburante. Anche se si tratta di un'iniziativa in corso, Zeabuz rappresenta una sorta di svolta nell'evoluzione della città verso una città ecologica e rispettosa dell'ambiente.

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Per noi, se si vuole creare un nuovo mezzo di trasporto al giorno d'oggi - o creare qualsiasi cosa, se è per questo - è ovvio che lo si farà nel rispetto dell'ambiente.

"Non c'è motivo per non farlo e ci sono gli strumenti per renderlo possibile, quindi per noi non è mai stato un problema. La sostenibilità è la strada da percorrere, perché è il punto in cui ci troviamo come società", afferma Carl Peterson.

Il futuro

Dal lancio dell'MF Estelle, avvenuto in primavera, Zeabuz ha raccolto molta attenzione in tutto il mondo. Il lancio a Stoccolma ha scatenato articoli in tutto il mondo, dai Paesi nordici fino all'Australia.

"Stiamo dimostrando alla gente che è possibile farlo ora e che è necessario pensarci quando si pianifica la città, perché renderà la vita più facile ai residenti", afferma Carl Petersson. "Molte città dispongono già di sistemi di traghetti interni, ma molti di essi sono obsoleti o utilizzano tecnologie vecchie, spesso altamente inquinanti. La nostra ambizione è quella di espanderci in tutto il mondo".

"La nostra sfida principale è quella di abbassare il costo delle navi, per cui siamo nel bel mezzo delle trattative con una delle più grandi società di costruzione di traghetti del mondo, che è molto ansiosa di iniziare. Si rendono conto che questo è il futuro e sappiamo tutti che il modo per abbassare il prezzo di produzione è quello di produrli in serie, proprio come si farebbe con gli autobus o con qualsiasi altro tipo di trasporto".

Zeabuz sta inoltre discutendo con diverse città del mondo che hanno visto quello che stanno facendo a Stoccolma e sono interessate a far sì che questo sistema di trasporto diventi parte integrante della loro città.

"La nostra soluzione si adatta perfettamente a ciò che una città deve fare per soddisfare i requisiti e le normative in materia di sostenibilità, oltre a soddisfare le richieste dei cittadini. Si tratta inoltre di un modo molto efficace dal punto di vista dei costi. Non si tratta di costruire una nuova strada o un nuovo ponte: l'acqua è già lì, quindi si tratta di una spesa relativamente contenuta. Alcuni comuni ci hanno già contattato e stiamo già discutendo a fondo con loro".

Con la globalizzazione di Zeabuz, il 5G sarà necessario per l'autonomia dei traghetti. Con l'espansione del roaming 5G da parte di Tele2, questi requisiti di autonomia saranno soddisfatti.

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