Ograniczenie emisji z transportu morskiego
Żegluga odgrywa kluczową rolę w globalnej gospodarce, ale jest także znaczącym – i rosnącym – źródłem zanieczyszczeń. W 2018 r. globalne emisje z transportu morskiego wyniosły 1076 mln ton CO2 i odpowiadały za około 2,9% wszystkich emisji spowodowanych działalnością człowieka. Poprawa efektywności energetycznej żeglugi ma zatem kluczowe znaczenie dla ograniczenia emisji i osiągnięcia europejskich celów klimatycznych. Finansowany przez UE projekt SeaTech zakładał zastosowanie innowacji technologicznych, aby przyczynić się do realizacji tych celów.
Dynamiczne skrzydła i silniki o wysokich osiągach
„Tysiące statków wykorzystują stare technologie i są zasilane paliwami kopalnymi, głównie olejem napędowym”, wyjaśnia koordynator projektu SeaTech Anders Öster z firmy Wärtsilä. „Wyłoniliśmy dwie kluczowe innowacje, które naszym zdaniem mogłyby temu zaradzić i pomóc w znacznym ograniczeniu emisji”. Założeniem projektu było połączenie nowych innowacji w zakresie silników i napędów okrętowych oraz wykazanie, że można w nie doposażyć istniejące statki, tak aby stały bardziej efektywne pod względem zużycia paliwa. Innowacyjny napęd ma formę dynamicznego skrzydła, które przypomina z wyglądu płetwę wieloryba. Jest on montowany na dziobie statku, a jego działanie polega na przechwytywaniu energii fal w celu wytworzenia dodatkowego ciągu. „Zbieramy energię morza i wykorzystujemy moc generowaną podczas wznoszenia się i opadania fal”, wyjaśnia Öster. „To skrzydło jest określane jako biomimetyczne, ponieważ jest inspirowane naturą. To samo zjawisko wykorzystują do poruszania się wieloryby i delfiny”. Skrzydło może także służyć do stabilizacji statku w trudnych warunkach pogodowych. Proponowana innowacja dotycząca silnika ma na celu zwiększenie kontroli nad spalaniem. Najbardziej efektywne jest zasilanie skroplonym gazem ziemnym, który jest czystszy niż olej napędowy. Rozwiązanie to przyczynia się też do maksymalnego ograniczenia emisji metanu ze statków.
Testy w zbiornikach falowych i na morzu
Zespół chciał wykazać, że te dwa innowacyjny system sprawdzają się najlepiej, gdy współdziałają ze sobą. Na przykład, gdy skrzydło dostarcza statkowi dodatkowego pędu na wzburzonych wodach, można zmniejszyć moc silnika, aby ograniczyć zużycie paliwa. „Przeprowadziliśmy wiele testów w zbiornikach falowych, a także zbudowaliśmy 10-metrowy model statku”, mówi Öster. „Przeszedł on testy na Morzu Egejskim”. Badacze zebrali i przeanalizowali dane, aby określić skuteczność obu innowacji. Zauważyli, że energia dostarczana przez skrzydło zależy w dużej mierze od długości statku i charakterystyki fal. Innowacyjny silnik zamontowano także na małym promie pasażerskim. Inny projekt monitorowania finansowany przez UE, GREEN RAY, pozwolił wykazać, że emisja metanu na pokładzie promu była niższa, i potwierdzić, że zmodernizowana technologia silnika może potencjalnie zmniejszyć ogólną emisję.
Przeobrażenie transportu morskiego
Firma Wärtsilä wprowadziła innowacyjny silnik na rynek i planuje dalszy rozwój innych typów silników. „Zakładając wyposażenie w silnik zaledwie 10% europejskich statków krótkodystansowych, pozwoliłoby to zmniejszyć roczne emisje o 32,5 miliona ton CO2”, twierdzi Öster. „Wielkość ta odpowiada emisji z 200 000 samochodów osobowych”. Kolejnym krokiem będzie budowa prototypów i testy pilotażowe układu napędowego. „Skrzydło wymaga szeroko zakrojonych testów na morzu ze względu na konieczność uwzględnienia licznych zmiennych”, mówi Öster.
Słowa kluczowe
SeaTech, morski, transport, silnik, napęd, emisje, biomimetyczne
