Elettrificazione delle banchine: il caso di Brindisi

Il porto di Brindisi è una realtà complessa, caratterizzata dalla co-presenza di molteplici vocazioni: quella turistica e crocieristica, quella industriale, quella legata al traffico merci. L’area portuale è in profonda trasformazione, con diversi interventi che riguardano la costruzione di nuove banchine e la riorganizzazione logistica. È in questo contesto che il caso studio SALPIAM ha scelto di concentrarsi su un intervento specifico e misurabile: l’elettrificazione delle banchine, il cosiddetto cold ironing.
L’idea è semplice nella premessa, impegnativa nella realizzazione: collegare le navi alla rete elettrica di terra quando sono in sosta, così che possano spegnere i motori ausiliari e smettere di emettere inquinanti in atmosfera. Il progetto, disegnato congiuntamente da ARPA Puglia e dall’Autorità di Sistema Portuale del Mare Adriatico Meridionale, prevede l’installazione del sistema di elettrificazione “Punta delle Terrare” nel Porto Medio, presso gli ormeggi 15, 16/17 e 18, destinati all’attracco dei traghetti Ro-Ro e Ro-Pax. A questo si aggiunge un generatore fotovoltaico da 990 kWp, integrato nella copertura di un parcheggio adiacente, per alimentare parzialmente l’infrastruttura con energia rinnovabile.

Quanto inquina una nave in banchina

Per capire la portata dell’intervento, bisogna guardare i numeri delle emissioni. Il confronto tra le tre opzioni di alimentazione – motori a olio combustibile pesante (HFO), motori a gasolio marino (MGO 0,1% di zolfo) e cold ironing – è netto. Per ogni MW/h prodotto, il cold ironing emette 0,04 tonnellate di NOx contro le 1,47 dell’HFO e le 1,39 dell’MGO: una riduzione superiore al 95%. Per il particolato la forbice è ancora più ampia: 0,001 tonnellate per MW/h con il cold ironing, contro 0,15 dell’HFO. Anche le emissioni di CO₂ scendono, passando da 72,20 tonnellate per MW/h (HFO) a 50,16 con l’elettrificazione, una riduzione superiore al 30%.

Inquinante	HFO (t/MWh)	MGO 0,1% (t/MWh)	Cold ironing (t/MWh)
CO2	72,20	69,00	50,16
NOx	1,47	1,39	0,04
SOx	1,23	0,04	0,04
PM	0,15	0,03	0,001

Il modello: simulare l’impatto del porto su tutta la città

Il gruppo di lavoro ARPA Puglia – composto da Annalisa Tanzarella, Angela Morabito, Tiziano Pastore e Lorenzo Angiuli – ha costruito un sistema modellistico a cascata per ricostruire il contributo diretto delle emissioni portuali sulle concentrazioni di inquinanti a scala locale. Il cuore del sistema è il modello lagrangiano a particelle SPRAY, alimentato da campi meteorologici tridimensionali prodotti dal processore GAP-SWIFT e dai parametri di turbolenza calcolati da SurfPro. L’input meteorologico a grande scala proviene dal modello WRF, con una risoluzione di 1 chilometri sul Salento.

Il dominio di simulazione su Brindisi copre una griglia di 111 × 101 celle con passo di 100 m, sufficienti a mappare l’intera area portuale e le zone urbane circostanti, incluse le centraline della rete regionale di qualità dell’aria.

Dove nascono le emissioni: accosti, manovre, crociere

Una delle peculiarità di questo studio è la granularità con cui sono state trattate le sorgenti emissive. Il software BUH (Bottom-Up Harbour), utilizzato per stimare le emissioni, fornisce dati orari per NOx, PM e SO₂ associati a ciascun accosto e suddivisi per tipologia di attività: stazionamento, manovra, rimorchio e crociera. Come ha spiegato Annalisa Tanzarella durante la riunione SALPIAM del 5 febbraio 2026, «avendo a disposizione una base informativa così dettagliata, abbiamo cercato di sfruttarla al massimo», associando a ciascun accosto non solo l’emissione puntuale della fase di sosta (sorgente convogliata dal camino), ma anche un’attribuzione spaziale molto dettagliata delle aree di manovra, tenendo conto delle rotte di attracco e partenza delle varie navi.

Per le sorgenti convogliate (stazionamento), i parametri del camino – altezza 10 m, diametro 0,7 m, temperatura dei fumi 160 °C, velocità di uscita 10 m/s – sono stati generalizzati per tutte le categorie navali, una scelta ragionevole dato che le differenze principali riguardavano le sole navi da crociera, i cui tempi di attracco a Brindisi risultavano molto ridotti.

L’inventario emissivo: chi pesa di più

Nel caso base 2021, le emissioni portuali totali di Brindisi ammontano a 717,5 tonnellate/anno di NOx, 21,1 tonnellate/anno di PM e 46,2 tonnellate/anno di SO₂. Lo stazionamento domina il bilancio: rappresenta l’80% delle emissioni di NOx, il 51% di quelle di PM e il 39% di SO₂. La manovra nell’area portuale e le attività di crociera contribuiscono con quote nettamente inferiori.

La domanda chiave per la VIS è: che succede se si azzerano le emissioni degli accosti 15 e 16, quelli destinati al cold ironing? Lo scenario controfattuale mostra una riduzione delle emissioni totali di stazionamento mediamente del 4% sull’insieme delle specie. Come Tanzarella ha sottolineato presentando i dati, il cold ironing «produce l’effetto della riduzione totale mediamente per tutte le specie di circa il 4%» a Brindisi, legato al fatto che gli accosti 15 e 16 ospitano navi Ro-Ro a uso pubblico, la cui incidenza sul bilancio emissivo complessivo del porto è limitata.

Le mappe della dispersione: NOx

Le simulazioni producono mappe di concentrazione media annuale degli inquinanti sull’intero dominio. Per gli NOx, il contributo dello stazionamento raggiunge un massimo di 22,1 µg/m³ nell’area portuale, mentre le emissioni da manovra e crociera arrivano appena a 1,34 µg/m³. Il contributo portuale totale, nel caso base, tocca un picco di 22,74 µg/m³. Nello scenario con cold ironing, il massimo scende a 20,09 µg/m³.

L’analisi di source apportionment nelle sette centraline della rete regionale presenti nel dominio di simulazione restituisce il peso delle emissioni portuali rispetto al totale misurato. Il gradiente spaziale è pronunciato: la centralina Terminal Passeggeri, la più vicina all’area portuale, registra un contributo portuale modellato di 9,18 µg/m³ di NOx, pari al 48% della concentrazione misurata. Man mano che ci si allontana il contributo cala rapidamente: Via Taranto 13%, SISRI 14%, Perrino 22%, fino all’1% di Via Cappuccini, la centralina più distante. Lo stazionamento è la fonte dominante in tutte le postazioni, con percentuali superiori all’80% del contributo portuale totale di NOx; gli accosti 15 e 16 da soli contribuiscono tra il 3% e il 7%.

Nello scenario cold ironing, la variazione rispetto al caso base nelle centraline è contenuta: si va dal -2,4% di Perrino al -6,5% di Casale, con la massima riduzione del -6,1% a Via dei Mille.

NOx (µg/m³)	Br-Perrino	Br-Vtaranto	Br-Vcappuccini	Br-SCasale	Br-SISRI	Br-TerPasseggeri	Br-VMille	CD-Morena
stazionamento	3,52	2,74	0,36	1,67	1,62	8,52	1,04	3,98
di cui solo accosti 15 e 16	0,09	0,08	0,02	0,12	0,08	0,40	0,07	0,02
manovra+tug+crociera	0,18	0,15	0,07	0,17	0,22	0,67	0,14	0,75
tot modello CASO BASE	3,70	2,90	0,42	1,84	1,84	9,18	1,18	4,73
MISURA	17,08	23,13	30,55	14,86	13,04	19,22	24,59	–
stazionamento scenario cold ironing	3,43	2,67	0,33	1,55	1,54	8,11	0,97	3,96
tot modello SCENARIO	3,61	2,82	0,40	1,72	1,76	8,78	1,11	4,71

NOx (%)	Br-Perrino	Br-Vtaranto	Br-Vcappuccini	Br-SCasale	Br-SISRI	Br-TerPasseggeri	Br-VMille	CD-Morena
stazionamento (% del contributo portuale)	95%	95%	84%	91%	88%	93%	88%	84%
di cui solo accosti 15 e 16	3%	3%	6%	7%	5%	5%	7%	0%
manovra+tug+crociera (% del contributo portuale)	5%	5%	16%	9%	12%	7%	12%	16%
% modello/misura (caso base)	22%	13%	1%	12%	14%	48%	5%	–
stazionamento scenario cold ironing	95%	95%	83%	90%	87%	92%	87%	84%
% variazione scenario vs caso base	-2,4%	-2,6%	-5,4%	-6,5%	-4,2%	-4,4%	-6,1%	-0,4%

Le mappe della dispersione: PM10

Per il PM10 il quadro è differente e, per certi versi, rassicurante. Il massimo di concentrazione media annuale dovuta allo stazionamento è di 0,45 µg/m³, le emissioni diffuse (manovra e crociera) aggiungono appena 0,09 µg/m³. Il totale del caso base raggiunge 0,49 µg/m³ nel punto di massima ricaduta, che scende a 0,46 µg/m³ nello scenario cold ironing.

Se si guarda il contributo del porto rispetto alle misure nelle centraline, il peso è minimo: il rapporto modello/misura per il PM10 non supera l’1,4% neppure nella centralina più esposta (Terminal Passeggeri), e nella maggior parte delle postazioni resta sotto lo 0,4%. Come ha osservato Tanzarella, «per il PM10 le attività portuali contribuiscono in valori bassi». La variazione di scenario tra caso base e cold ironing è compresa tra -2,3% e -5,5% nelle diverse centraline.

PM10 (µg/m³)	Br-Perrino	Br-Vtaranto	Br-Vcappuccini	Br-SCasale	Br-SISRI	Br-TerPasseggeri	Br-VMille	CD-Morena
stazionamento	0,061	0,048	0,006	0,029	0,028	0,168	0,018	0,068
di cui solo accosti 15 e 16	0,002	0,001	0,000	0,002	0,001	0,008	0,001	0,000
manovra+tug+crociera	0,011	0,009	0,004	0,011	0,014	0,045	0,009	0,049
tot modello CASO BASE	0,072	0,058	0,010	0,040	0,041	0,213	0,026	0,117
MISURA	18,043	19,594	18,751	17,41	16,84	15,26	15,18	14,31
stazionamento scenario cold ironing	0,059	0,047	0,005	0,027	0,026	0,160	0,016	0,068
tot modello SCENARIO	0,070	0,056	0,009	0,038	0,040	0,204	0,025	0,117

PM10 (%)	Br-Perrino	Br-Vtaranto	Br-Vcappuccini	Br-SCasale	Br-SISRI	Br-TerPasseggeri	Br-VMille	CD-Morena
stazionamento (% del contributo portuale)	85%	84%	60%	73%	67%	79%	66%	58%
di cui solo accosti 15 e 16	3%	3%	7%	8%	5%	5%	8%	0%
manovra+tug+crociera (% del contributo portuale)	15%	16%	40%	27%	33%	21%	34%	42%
% modello/misura (caso base)	0,4%	0,3%	0,1%	0,2%	0,2%	1,4%	0,2%	0,8%
stazionamento scenario cold ironing	84%	83%	58%	72%	65%	78%	65%	58%
% variazione scenario vs caso base	-2,3%	-2,5%	-4,1%	-5,5%	-3,5%	-3,9%	-5,1%	-0,3%

La validazione del modello

Per verificare l’attendibilità delle simulazioni, il dato modellato di NOx è stato confrontato con le misure delle centraline. La procedura adottata utilizza la postazione Casale (urbana fondo) come riferimento per le concentrazioni di fondo: dalla media oraria misurata a Casale si sottrae il contributo portuale modellato nello stesso punto, e il valore ottenuto viene sommato al dato modellato nelle restanti centraline, in modo da integrare nel confronto le sorgenti non portuali (traffico, riscaldamento, altre attività antropiche).

I risultati della validazione mostrano correlazioni variabili: da 0,232 al Terminal Passeggeri – dove, come nota Tanzarella, la correlazione «non è eccezionale» – fino a 0,608 a Via dei Mille e 0,567 a Via Cappuccini. La performance complessiva del modello è stata giudicata soddisfacente dal gruppo di lavoro, considerando che il modello ricostruisce esclusivamente il contributo portuale.

Centralina	Media misurata (µg/m³)	Media modellata (µg/m³)	Bias MB (µg/m³)	RMSE (µg/m³)	Correlazione	N dati
SISRI	13,04	16,01	-2,98	19,83	0,401	8.432
Terminal Passeggeri	19,22	23,38	-4,16	38,51	0,232	8.188
Via dei Mille	24,58	15,48	9,1	23,04	0,608	8.336
Perrino	17,08	18	-0,93	21,55	0,431	8.190
Via Taranto	23,13	17,38	5,75	25,09	0,51	8.096
Cappuccini	30,55	14,8	15,75	31,65	0,567	7.998

Cosa ci dicono i risultati

Lo studio su Brindisi mette in luce tre aspetti fondamentali. Il primo è il ruolo dominante dello stazionamento. Le navi ferme in banchina con i motori ausiliari accesi sono responsabili di oltre l’80% delle emissioni portuali di NOx e di oltre il 50% di quelle di PM10. Questo conferma che l’elettrificazione delle banchine è la leva giusta per intervenire.

Il secondo è che la collocazione dell’intervento conta quanto la tecnologia. Gli accosti 15 e 16, interessati dal cold ironing, ospitano navi Ro-Ro che contribuiscono solo per il 3-7% delle emissioni totali di stazionamento. La riduzione complessiva delle emissioni risulta di conseguenza contenuta: mediamente il 4%. Come ha commentato Tanzarella, «il cold ironing ha un po’ più effetto a Bari che a Brindisi, probabilmente legato al tipo di navi che attraccano a questi accosti». Un’eventuale estensione del cold ironing ad altri ormeggi – ad esempio l’accosto 4 destinato alle crocieristiche, oppure gli accosti dell’area industriale – potrebbe produrre riduzioni più consistenti, ma al momento non fa parte dello scenario valutato.

Il terzo aspetto riguarda la scala dell’impatto. Nelle centraline di monitoraggio, il contributo portuale rappresenta fino al 48% delle concentrazioni misurate di NOx nella postazione più esposta, ma scende rapidamente con la distanza. Per il PM10, il contributo portuale non supera mai l’1,5% delle concentrazioni misurate. Il cold ironing agli accosti 15 e 16 produce una riduzione massima del 6,5% per NOx e del 5,5% per PM10 nelle centraline.

I risultati grid medi prodotti da ARPA Puglia sono ora pronti per essere utilizzati nelle successive valutazioni epidemiologiche e di impatto sanitario. Come è emerso dalla discussione nella riunione SALPIAM del 5 febbraio, questo tipo di approccio – la valutazione quantitativa di un intervento specifico di mitigazione – rappresenta una novità nel panorama dei progetti PNC, perché consente di supportare il processo decisionale delle Autorità portuali indicando non solo il guadagno ambientale atteso, ma anche le ricadute in termini di esposizione della popolazione e di beneficio sanitario.