Durante una permanenza di 10 ore in porto, i motori diesel di una singola nave possono bruciare fino a 20 tonnellate di carburante e produrre 60 tonnellate di anidride carbonica. Questo equivale alle emissioni totali prodotte da 25 automobili europee di medie dimensioni in un anno. Tali emissioni possono essere ridotte equipaggiando le navi del dispositivo che consente l'alimentazione da terra. Spinti dalla recente evoluzione legislativa in materia ambientale, le autorità portuali e gli armatori di molte parti del mondo stanno cercando di ridurre le emissioni in un'ottica di mitigazione globale dell'impatto sul clima. Una valida alternativa per la riduzione degli agenti inquinanti è l’elettrificazione delle banchine, in altre parole la realizzazione di infrastrutture atte a fornire la potenza elettrica necessaria per il funzionamento degli ausiliari delle navi durante la permanenza in porto. Tali infrastrutture però necessitano di investimenti onerosi e di un adeguato sistema di distribuzione dell’energia, oltre alla necessità di dover produrre energia altrove.

Come riportato nel titolo del NEED, si richiede quindi di fornire una valida soluzione tecnologica di elettrificazione delle banchine che permetta di superare le barriere tecnologiche e di mercato, valutando l’eventuale utilizzo di fonti energetiche alternative per la produzione di energia elettrica in loco.

Durante una permanenza di 10 ore in porto, i motori diesel di una singola nave possono bruciare fino a 20 tonnellate di carburante e produrre 60 tonnellate di anidride carbonica. Questo equivale alle emissioni totali prodotte da 25 automobili europee di medie dimensioni in un anno. Spinti dalla recente evoluzione legislativa in materia ambientale, le autorità portuali e gli armatori di molte parti del mondo stanno cercando di ridurre le emissioni in un'ottica di mitigazione globale dell'impatto sul clima. Una valida alternativa per la riduzione degli agenti inquinanti in area portuale è l’uso di Gas Naturale Liquefatto (GNL) come combustibile navale (con motore dual-fuel) per il cosiddetto “ultimo miglio” e per la fase di attracco e stazionamento in porto. Le direttive europee (corridoi TEN-T) stanno sollecitando l’introduzione sistemi di stoccaggio del GNL localizzati in porti strategici nell’area mediterranea e non.

Come riportato nel titolo di questo NEED, uno dei problemi riscontrati dalle portualità che sono in procinto di installare tali sistemi di stoccaggio è la distribuzione di questo combustibile (ad oggi effettuato tramite autocisterne e autobotti). Pertanto si richiede di fornire una valida soluzione tecnica o logistica con buon impatto economico che permetta di sviluppare sistemi di distribuzione di GNL nelle aree portuali partendo dal sistema di produzione/stoccaggio fino all’utilizzatore finale (navi merci, ma anche traghetti, navi da crociera, autobus e camion), al fine di diffondere utilizzo di GNL verso una mobilità sostenibile.

Attraverso la raccolta, la combinazione e l’aggregazione (individuale) di dati può essere sviluppata e attuata una specifica politica energetico-ambientale su scala locale (ad esempio un piccolo quartiere) e di area portuale. Dati globali e dati energetici possono anche facilitare l'individuazione delle eventuali limitazioni di sviluppo portuale e contribuire alla definizione di priorità e azioni ambientali, nonché facilitare l’avvio di programmi di sviluppo integrato delle aree urbane e industriali da parte della pubblica amministrazione.

Come definito nel titolo di questo NEED, si richiede di fornire una soluzione ICT per la raccolta e l’analisi dei dati energetico-ambientali con interfaccia “user-friendly” che possano essere utilizzati da responsabili di quartieri e da pubblica amministrazione al fine di monitorare costantemente il consumo energetico, valutare i dati così raccolti, evidenziare gli eventuali punti deboli e identificare possibili azioni migliorative. Questo sistema dovrebbe anche aiutare a identificare esigenze ed opportunità delle aree di interesse per l’eventuale creazione di piccole isole energetiche: co-gestione di (eventuale) produzione, distribuzione, condivisione di energia.

Le aree portuali sono molto cementificate e ciò provoca in estate il cosiddetto effetto «isola di calore». Per evitare ciò, si richiede di sviluppare soluzioni per il miglioramento del comfort microclimatico degli spazi pubblici/aperti attraverso, ad esempio, l’uso di isole verdi di facile installazione e mantenimento (no piante a terra, per le quali bisogna prevedere i tempi di ricostituzione degli elementi nutritivi del terreno, una volta rimosso pavimentazioni ed elementi cementizi), oppure l’applicazione di vernici termoriflettenti, o altri interventi che possano aiutare il miglioramento del microclima in area portuale (come riportato nel titolo del presente Need). La soluzione deve prevedere bassi costi di investimento, facilità di installazione, manutenzione semplice e poco costosa, efficacia del risultato.

In questa chiave, si chiede di sviluppare progetti in chiave "eco-sostenibile", cioè con un approccio progettuale in cui il risparmio energetico e il rispetto per l'ambiente si combinano con la gestione a basso costo e il risparmio del suolo e la riduzione dei costi di gestione, proprio in virtù dell'adozione di tecniche di progettazione bioclimatica, utilizzo di tecnologie e materiali già testati per efficienza e risparmio energetico consumo, utilizzo di fonti rinnovabili per la produzione di energia.

I cambiamenti comportamentali in casa o in ufficio possono produrre risparmi sensibili e quantificabili attraverso l’uso di smart meters. Diverse esperienze pilota suggeriscono che coi soli cambiamenti comportamentali si possono ottenere risparmi di energia significativi nell’ordine del 10-15% sia negli uffici che negli edifici residenziali. Per questo motivo è importante che lavoratori e cittadini siano educati e incentivati all’uso razionale dell’energia e delle risorse energetiche.

Come indicato dal titolo di questo NEED, si richiede di supportare lo sviluppo di una cultura diffusa del risparmio energetico attraverso, ad esempio:

• Corsi di formazione sulle misure da adottare per migliorare, ad esempio, la gestione dei sistemi di riscaldamento e illuminazione (meglio se chiaramente indirizzati ai settori in cui agiscono gli operatori portuali, quali il terziario, la logistica, i processi produttivi, la mobilità);
• Metodi di apprendimento innovativi (quali la gamification) per il coinvolgere lavoratori e cittadini nel processo di efficientamento energetico di un determinato contesto urbano (con particolare riferimento alle aree portuali);
• Idee efficaci per la promozione di campagne di sensibilizzazione;
• Sistemi di incentivazione per facilitare l’adozione di comportamenti virtuosi.

La logistica rappresenta il “core business” di molte aziende site nelle aree portuali. Una mancanza di razionalizzazione degli spazi (ad esempio dei magazzini) e della logistica può provocare inefficienze dal punto di vista energetico e inefficienze produttive.

Quello che si richiede è una metodologia/uno strumento ICT che, sulla base della situazione esistente, sia in grado di migliorare l’organizzazione degli spazi (sia della vita all’interno degli edifici sia del processo produttivo) e di razionalizzare la logistica per migliorare il processo produttivo.

Aria compressa e sistemi di refrigerazione dei macchinari adibiti alla produzione rappresentano per molte aziende manifatturiere, dell’area portuale e non, i maggiori centri di consumo energetico. è stato stimato che l’ottimizzazione dei sistemi ad aria compressa produrrebbe risparmi fino al 35% dei consumi di energia elettrica. Si verifica spesso che, a causa di perdite nel sistema di distribuzione, aria compressa e/o fluido refrigerante non sono alla temperatura e pressione adeguate per un corretto funzionamento dei macchinari, peggiorando di conseguenza il processo produttivo.

Come espresso nel titolo, si richiede di sviluppare metodi di indagine delle perdite (ad esempio tramite l’uso di termocamera o altri sistemi) e soluzioni tecnologiche (anche ICT) opportune per migliorare la distribuzione dell’aria compressa e del fluido refrigerante per un miglioramento dell’efficienza energetica del processo produttivo, nel rispetto dei parametri di funzionamento previsti dai processi.

Il patrimonio edilizio europeo, secondo i dati della Commissione Europea, è generalmente inefficiente, con un 35% degli edifici che hanno più di 50 anni. Tali edifici, adibiti sia ad uso pubblico che ad uso residenziale che ad uso ufficio, sono caratterizzati da impianti di riscaldamento, ventilazione e raffrescamento datati e inefficienti. Gli interventi di manutenzione straordinaria necessari per il rifacimento completo di tali impianti sono onerosi in termini economici e comportano necessariamente uno stop della produzione o la necessità di trasferire i condomini altrove.

Come riportato nel titolo del NEED, si richiede di presentare una metodologia/processo step-by-step che conduca alla sostituzione (parziale o totale) di un impianto civile datato, con l’obiettivo di contenere i costi e ottimizzare le innovazioni tecnologiche sulla base del contesto dato. In questo contesto, si dovrebbe prendere in considerazione anche l'uso di un'altra fonte di riscaldamento (come pellet, trucioli di legno, metano, GPL).

Il patrimonio edilizio europeo, secondo i dati della Commissione Europea, è generalmente inefficiente, con un 35% degli edifici che hanno più di 50 anni e un tasso di ristrutturazioni annuo molto basso. Una delle barriere che impediscono l’innesco di riqualificazioni energetiche degli edifici (sia lato involucro, che impianto, che di sistema di illuminazione) e del processo produttivo è il tempo di ritorno degli investimenti di questo genere che, rapportato ad esempio ai brevi tempi di affitto che caratterizzano i nostri tempi, risulta essere troppo lungo.
Si richiede pertanto di presentare tecnologie per l’efficientamento energetico che offrano un payback period inferiore ai 3 anni. Il focus di questo bisogno non è tanto sulla tecnologia, che può essere di qualunque tipo, ma sui tempi di rientro a fronte di un efficientamento di edificio/processo produttivo. Vista la richiesta specifica si richiede di dettagliare il tipo di incentivo (regionale, nazionale, europeo) che si intende eventualmente utilizzare.

Il bisogno specifico descritto nel titolo nasce dall’esigenza di incrementare la produzione di energia da Fonti Energetiche Rinnovabili in area portuale: tanti capannoni abbandonati potrebbero ampiamente essere sfruttati per produrre ad esempio energia elettrica mediante l’installazione di impianti fotovoltaici in copertura. Molti degli edifici presenti in area portuale risalgono ai primi decenni del 1900 (molti di questi edifici risultano vincolati). Ciò implica allo stesso tempo la necessità ristrutturare le coperture di tali edifici prima di poter procedere all’installazione dell’impianto: e questo risulta essere un onere economico che nessun proprietario intende sostenere.

Si richiede pertanto di sviluppare una struttura che produca energia (elettrica o termica) e possa essere appoggiata sui muri con minimi interventi sul tetto, così da non richiedere pesanti interventi infrastrutturali sull’edificio e/o di non compromettere la copertura di un eventuale edificio storico.

Lo stato attuale delle infrastrutture di illuminazione nei porti non è ad un livello soddisfacente dal punto di vista dei consumi di energia elettrica e in termini di qualità dell’illuminamento. Un gran numero di apparecchi di illuminazione ancora oggi in funzione sono infatti inefficienti e obsoleti (lampade HP Hg, lampade al sodio HP, lampade alogene metalliche), rendendo la manutenzione molto costosa. I sistemi di illuminazione nei porti rappresentano quindi un enorme potenziale in termini di risparmio e di funzionalità.

La gestione ottimale del sistema di illuminazione in area portuale potrebbe portare a buoni risultati in termini di riduzione del consumo di energia, di emissioni di CO₂, di inquinamento luminoso e di costi di manutenzione. A tal fine, è quindi necessario sviluppare una soluzione integrata efficiente per la gestione del sistema di illuminazione, sostituendo anche le vecchie lampade con soluzioni economicamente vantaggiose.

Dall'analisi di dati orari di consumo di elettricità e dei picchi di carico nei porti, si nota come l’utilizzo di gru transporter influenzino molto il consumo di energia elettrica reattiva.
In questo contesto, l'installazione di apparecchiature per la gestione della domanda-offerta di elettricità e la compensazione dei picchi e dell'elettricità reattiva ridurrebbe in modo significativo i costi dell'elettricità. In questo contesto si colloca il NEED in oggetto: si richiede lo sviluppo di soluzioni per una corretta gestione della domanda-offerta di energia elettrica con l’obiettivo di abbassare i picchi di potenza e il carico reattivo. In questo contesto, possono essere adottate anche soluzioni per la sostituzione dei motori elettrici sulle gru, poiché solitamente questi motori risultano obsoleti (hanno più di 50 anni).

Il consumo di energia elettrica è piuttosto alto per gli edifici e le infrastrutture del porto. Pertanto, congiuntamente all’adozione di misure di risparmio energetico, è necessario aumentare la quota di applicazioni di energia rinnovabile, con l'obiettivo di produrre energia pulita e ridurre al minimo il prelievo di energia elettrica dalla rete. L'attenzione dovrebbe essere posta sulle tecnologie correlate alle costruzioni come ad es. fotovoltaico (PV), piccole turbine eoliche, energia geotermica, ecc.
In questo contesto, si dovrebbe prendere in considerazione anche l'uso di altre fonti di riscaldamento (come pellet, trucioli di legno, metano, GPL). La soluzione deve tenere in considerazione le opere infrastrutturali necessarie e gli investimenti di capitale, sfruttando, ove possibile, i programmi di incentivazione regionali e nazionali (statali) per ridurre i costi di installazione.

Alcuni porti affrontano la sfida di trasferire i passeggeri dalle navi da crociera al centro città, oltre al problema di attraccare le navi stesse. Come riportato nel titolo NEED, si richiede di sviluppare sistemi energeticamente efficienti per il trasporto di turisti dal terminal crociere al centro della città, come ad esempio bici elettriche collegate a sistemi di produzione di energia rinnovabile, autobus elettrici o ibridi con sistemi di produzione dell’energia a impatto zero (sistemi di produzione da Fonti Energetiche Rinnovabili), ecc.