Edison si prende la rivincita su Tesla: la Cina vole dominare i mari con la corrente continua

Quando si verifica un grave inconveniente nella rete elettrica di una nave da guerra moderna, come un cortocircuito o un danno alle apparecchiature, a volte è necessario controllare e ricostruire l’intera rete elettrica per isolare il guasto e ripristinare l’alimentazione al resto della nave. Un problema che può richiedere moltissimo tempo e che poi richiede una regolazione fine della velocità dei generatori e un controllo attento di queste enormi macchine.

Anche le navi da guerra occidentali più avanzate impiegherebbero almeno diversi minuti per completare queste regolazioni, ma una nuova nave da guerra cinese è in grado di completare il lavoro in pochi millisecondi, secondo uno scienziato senior della marina cinese. Un millisecondo è un 60.000esimo di minuto.

“La Cina ha assunto la leadership nel campo dei sistemi di alimentazione integrati (IPS, Integrated Power System) per le navi” con la sua tecnologia a corrente continua (DC) almeno “una generazione avanti” rispetto ai concorrenti, ha scritto il contrammiraglio Ma Weiming, responsabile del progetto, in un documento peer-reviewed pubblicato negli Atti della CSEE (Società cinese di ingegneria elettrica) il 26 luglio e ripreso da SCMP. 

Le marine occidentali si sono rese conto dell’errore di utilizzare la corrente alternata (AC) sulle loro navi più recenti, ma anche se tutto andasse secondo i piani, il passaggio alla tecnologia DC avverrebbe non prima del 2027, hanno affermato i ricercatori.

Questa scoperta segnerebbe anche una sorta di rivincita di Edison, fautore della corrente continua, su Tesla, le cui innovaazioni aiutarono l’introduzione di quella alternata. Si tratto della cosiddetta “Guerra delle correnti“.

Tesla Vs Edison

Secondo il team di Ma, l’IPS unifica e converte tutte le fonti di energia primaria della nave in energia elettrica, che viene poi utilizzata dalla rete elettrica per la propulsione, la comunicazione, la navigazione, il rilevamento, le armi, le strutture operative e i dispositivi elettronici personali. Quotidiano, dal lunedì al venerdì China at a Glance Newsletter

L’IPS è anche l’unico modo per consentire alle navi di utilizzare armi ad alta energia, come cannoni a rotaia e cannoni laser, che aumenteranno significativamente l’efficacia di combattimento delle navi e cambieranno radicalmente il gioco del combattimento navale, o almeno così pensano i cinesi. 

In un circuito a corrente alternata, la direzione della corrente cambia periodicamente con la rotazione del generatore. Si tratta del metodo più comune e maturo di generazione e trasmissione dell’energia elettrica, che consente di trasferire molti dispositivi e tecnologie dalle reti elettriche terrestri alle navi.

Però la corrente alternata ha requisiti elevati per il funzionamento e il coordinamento dei generatori. Se le velocità di rotazione di più generatori non coincidono, ciò può compromettere la stabilità della rete. Alcune delle più recenti navi da guerra occidentali, tra cui i cacciatorpediniere britannici Type 45 commissionati nel 2009, i cacciatorpediniere americani della classe Zumwalt nel 2016 e la portaerei britannica della classe Queen Elizabeth nel 2017, utilizzano la tecnologia IPS a media tensione in corrente alternata. E tutte hanno incontrato seri problemi.

HMS Daring, cacciatorpediniere Type 45  Wikimedia

Il piano per il cacciatorpediniere Type 45 prevedeva la costruzione di 12 navi, ma in realtà ne sono state costruite solo sei, e il Ministero della Difesa britannico ha riconosciuto alla BBC nel 2016 che: “I guasti elettrici totali sono comuni”. Nel 2021, secondo la rivista Military Watch, solo una nave di questo tipo era ancora operativa.

Anche gli Stati Uniti hanno incontrato problemi: nel 2016, la nuova USS Zumwalt (DDG1000) ha perso completamente potenza ed è rimasta bloccata nel Canale di Panama, oltre a molti altri inconvenienti. La Marina statunitense aveva pianificato di costruire 32 di questi futuristici cacciatorpediniere, ma solo due sono riusciti a entrare in servizio. Il programma è stato cancellato.

Nel gennaio 2020, poi, la HMS Prince of Wales, la seconda portaerei della classe Queen Elizabeth della Royal Navy britannica, ha perso l’alimentazione elettrica e ha causato l’evacuazione dell’equipaggio durante l’attracco alla base navale di Portsmouth.

Nel frattempo, la Cina ha scelto l’IPS a corrente continua. La direzione della corrente in corrente continua rimane costante e la tensione è stabile. Inoltre, grazie all’assenza dei problemi di interferenza elettromagnetica che caratterizzano la corrente alternata, l’hardware a corrente continua può fornire il 20% di potenza in più a parità di peso e la qualità dell’energia elettrica trasmessa è migliore. 

La corrente continua presenta alcuni problemi di trasmissione: ad esempio, a tensioni più elevate, la corrente continua è difficile da scollegare. Anche se un interruttore separa la linea, la corrente può mantenere il collegamento attraverso un arco voltaico. Anche la conversione della tensione è più complessa per la corrente continua che per la corrente alternata.

Gli scienziati e gli ingegneri cinesi affermano di aver risolto questi problemi, secondo il team di Ma. Grazie all’affidabilità delle sue navi da guerra, le flotte cinesi in rapida espansione ora esercitano la “libertà di navigazione” dall’Oceano Indiano all’Alaska. L’ultima portaerei cinese, la Fujian, è in grado di supportare il sistema di catapulta elettromagnetica, che si trova solo sulle portaerei statunitensi a propulsione nucleare, con l’energia convenzionale.

Questo è considerato uno dei segni del grande successo della tecnologia DC IPS del team di Ma. L’anno scorso, il team di Ma ha proposto un piano per costruire una “super nave da guerra” a propulsione nucleare. Questa nave da guerra senza precedenti vanta un potente sistema di guerra elettronica, lanciamissili elettromagnetici, cannoni a rotaia e armi laser, con capacità di combattimento paragonabili a quelle di una flotta di portaerei tradizionali.

“Attualmente, la Cina sta sviluppando continuamente IPS DC a media tensione e le sue apparecchiature principali con livelli di tensione più elevati, capacità più grandi e densità di potenza più elevate”, ha scritto il team di Ma nel suo ultimo documento. La Cina sta promuovendo l’applicazione della tecnologia IPS in campi civili come le navi a nuova energia, gli aerei elettrici e ibridi, il trasporto ferroviario e l’energia offshore, in base alle effettive esigenze di applicazione, hanno aggiunto.