Krovininiai ateities laivai: modernių ir senųjų technologijų simbiozė

Laivų inovacijos leis sunaudoti daug mažiau kuro ir tuo pačiu padės sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisiją.

Kaip kliperiai praeityje, rytojaus krovininiai laivai gali vieną dieną pakelti modernias bures. Jie gali pasikinkyti saulės elementus ar net skrosti vandenynus ant oro pagalvių.

Tipiški dabartiniai krovininiai laivai mažai skiriasi nuo praėjusio amžiaus pradžios savo pirmtakų: purvini, naftą deginantys milžinai. Dėl savo dydžio jie yra efektyvi krovinių gabenimo priemonė, bet jų pramonė tokia plati, kad jie anglies dvideginio išmeta daugiau, nei visa pasaulio aviacija. Jei pasaulinis laivynas būtų viena šalis, jos CO2 emisija būtų septintoje vietoje pasaulyje.

Laivai kaip šalis Jei didieji laivai būtų viena šalis, jų išmetamo anglies dvideginio kiekis būtų septintas didžiausias pasaulyje Sunaudojamo iškastinio kuro CO2 emisija (mln. tonų)* * bet koks iškastinis kuras, panaudotas energijos gamyba, transportavimui, šildymui ar kitais tikslais. Neįskaičiuojamas dvideginis, išsiskiriantis dėl žemės ūkio, miškų naikinimo, ar kitų šaltinių ne dėl degimo.

Dabar naftos kainų augimo, klimato kaitos ir taršos realybė keičia laivų statytojų nuostatas.

„Kasybos kompanijos sako mums, kad apie 90 % geležies rūdos perplukdymo išlaidų sudaro kuro kaina“, - sako Robert'as Dane'as, vykdantysis Solar Sailor bendrovės direktorius. Ši bendrovė įsikūrusi Sidnėjuje ir užsiima laivų, varomų vidaus degimo varikliais ir saulės energija, statyba. Be to, spaudžiama visuomenės, Tarptautinė laivybos organizacija (International Maritime Organization) liepą priėmė taisykles, įpareigojančias padidinti laivų kuro naudojimo efektyvumą ir sumažinti anglies dvideginio ir kitų teršalų emisiją 25–30 % iki 2030.

Dane'as mano, kad rūdvežiai galėtų sutaupyti iki 20 % kuro, naudodami dideles, saulės elementais padengtas bures, kurios krautų baterijas ir tuo pat metu gaudytų vėją. Eco Marine, įsikūrusi Fukuokoje, Japonijoje, mąsto panašiai ir planuoja išbandyti pirmąjį prototipą 2012-aisiais.

Tokie sprendimai skirti didžiausiems, Panamax ir Capesize klasės krovininiams laivams, gabenantiems dešimtis tūkstančių tonų naudingo krovinio. Tačiau siekdama „pažalinti“ mažesnių laivų legionus, gabenančius krovinius išilgai pakrantės, JK firma B9 Energy Group iš užmaršties prikėlė ir patobulino tristiebius burinius laivus.

Kompanijos dizaine naudojami Rolls-Royce varikliai, kuriuos galima pritaikyti gamtinėms dujoms arba biodegalams. Tačiau didžioji traukos dalis gaunama iš didžiulių burių. Jas bus galima išskleisti ir sutraukti mygtuko paspaudimu, tad tvarkymuisi su takelažu nereikės didelių komandų, kokios būdavo seniau.

Tuo tarpu kitos firmos taupo kurą ne tokiais techniškais būdais – mažindamos greitį. 2008 m. naftos kainoms pasiekus 145 JAV dolerių už barelį ribą, laivybos gigantas Maersk sumažino kuro sąnaudas 30 procentų, perpus sulėtindamas laivus – nuo 25 (46 km/h) iki 12 mazgų (22 km/h). Kitos kompanijos irgi pasekė šiuo pavyzdžiu: lėtas plaukimas sumažina trintį ir padidina energijos naudojimo efektyvumą panašiai, kaip važiuojant automobiliu 90 km/h greičiu degalai naudojami efektyviau, nei važiuojant didesniu greičiu.

Įspūdingesnis būdas slysti vandeniu yra oro įpūtimas po panirusia laivo korpuso dalimi. DK Group Nyderlanduose išbandė vadinamąją „oro ertmių sistemą“, per skylę korpuse pumpuojančią orą, kuris vėliau slenka po laivu kaip oro burbulų kilimas.

Įspūdingesnis būdas slysti vandeniu yra oro įpūtimas po panirusia laivo korpuso dalimi

Jūrų gyvūnai, pavyzdžiui, ūsakojai ir dvigeldžiai, prisitvirtinantys prie laivų korpusų, gali padidinti kuro suvartojimą net 40 procentų. Kovodama su tuo, dažų ir lakų gamybos kompanija AkzoNobel, irgi iš Nyderlandų, sukūrė polimerą, formuojantį mikroskopines „šachmatų lentas“ iš vandenį atstumiančių ir vandenį traukiančių molekulių. Prie tokio paviršiaus daug sunkiau kam nors prilipti ir kompanija ruošiasi pasiūlyti šį produktą rinkai.

Tokios inovacijos atsiranda tuomet, kai atsiranda didelis spaudimas pramonei, pastebi David'as Surplus'as iš B9. „Laivų savininkai iki šiol visiškai nesirūpino energijos efektyviu panaudojimu“, - sako jis, kol naftos kaina nepakilo iki 100 dolerių už barelį ir toliau kalbama apie anglies dvideginio emisijos įtaką globaliniam atšilimui.

Eiksund'o kelionė

Jūrų keltas Eiksund, plaukiojantis vakarų Norvegijos fiorduose, panašus į paprastą automobilių ir keleivių keltą. Bet po vandeniu jis nepanašus į kitus laivus.

Eiksund'o propeleriai buvo pakeisti į kraštinius varytuvais (KV) (angl. rim driven thruster (RDT)), primenančius uždarus pūteklius su mentėmis, pritvirtintomis prie besisukančio žiedo vidaus:

Kraštinio varytuvo (angl. rim driven thruster (RDT)), mentės pritvirtintos prie besisukančio žiedo vidaus, sukelia daug mažesnę turbulenciją ir leidžia smarkiai sumažinti kuro sąnaudas. Gaminami Brunvoll A/S kompanijos Molde, Norvegijoje, KV yra elektros motorai su išoriniame žiede įmontuotais elektromagnetais ir pastoviaisiais magnetais vidinėje besisukančioje sekcijoje. Kiekvienas KV yra sujungtas su dyzeliniu generatoriumi, o jo greitis kinta kartu su variklio. Vanduo per KV prateka sklandžiau, nei per propelerį, todėl jis yra efektyvesnis ir tylesnis.

Pasak Knut'o Andresen'o iš Brunvoll, šis pakeitimas sutaupė apie 30 procentų kuro. Tai pirmas kartas, kai KV buvo panaudotas, kaip laivo pagrindinis varytuvas. 40 metrų ilgio Eiksund yra gan mažas laivas, bet Brunvoll planuoja išplėsti technologiją ir didesniems laivams.

David Hambling, New Scientist 2011-12-17

   

Facebook komentarai