Mechaniczne żagle pomogą w dekarbonizacji oceanów
Przemysł żeglugowy przyczynia się do powstawania 1/40 całkowitych emisji dwutlenku węgla będących skutkiem działalności człowieka, co przekłada się na jedną gigatonę CO2 – miliard spośród około 40 miliardów ton metrycznych tego gazu cieplarnianego. Najbliższe dwie dekady mają przynieść poważne zachwianie tych proporcji na niekorzyść przemysłu żeglugowego, w związku z działaniami na rzecz ograniczenia emisji dwutlenku węgla wytwarzanego na lądzie. W związku z tym zajmująca się technologiami ochrony środowiska firma Norsepower opracowała system mechanicznych żagli, które wykorzystują wiatr w celu zapewnienia statkom dodatkowego napędu i zmniejszenia dzięki temu obciążenia głównego silnika, co ma pozwolić na ograniczenie generowanych przez nie emisji. W związku z prowadzonymi pracami, przedsiębiorstwo wykorzystało finansowany przez UE projekt RotorDEMO w celu przeprowadzenia 12-miesięcznej demonstracji opracowanej przez siebie technologii w warunkach rzeczywistych na morzu. „Stoimy w obliczu konieczności dekarbonizacji całego świata, a na morzu brakuje źródeł energii odnawialnej. Jednym z możliwych rozwiązań tej sytuacji i pomocą dla naszej planety jest produkcja mechanicznych żagli, które mogą wspomagać napęd statków”, stwierdził Tuomas Riski, dyrektor generalny firmy Norsepower i koordynator projektu RotorDEMO. Czystszy napęd Rozwiązanie Rotor Sail składa się z wysokiego cylindra wykonanego ze szkła i włókna węglowego, który obraca się wokół swojej osi dzięki napędzającemu go silnikowi elektrycznemu. Ruch obrotowy żagla powoduje obroty cienkiej warstwy powietrza otaczającej cylinder. W przypadku kontaktu tej warstwy z wiatrem, powstaje różnica ciśnień powietrza po obu stronach cylindra dzięki efektowi Magnusa. Podobnie jak w przypadku konwencjonalnych żagli lub skrzydeł samolotu, powoduje to powstanie ciągu i tym samym napędza statek, który płynie dzięki temu do przodu. Składający się zwykle z dwóch lub trzech cylindrów system może zostać zainstalowany w ramach modernizacji na istniejących statkach lub zintegrowany z nowymi konstrukcjami. Po zainstalowaniu na statku, rozwiązanie jest całkowicie bezobsługowe – inteligentny system samodzielnie monitoruje warunki pogodowe i obraca mechanizm w taki sposób, aby zmaksymalizować korzyści płynące z jego zastosowania. W ramach projektu RotorDEMO, nowatorski system został zainstalowany na statku wycieczkowym Viking Grace w kwietniu 2018 roku w celu przeprowadzenia kompleksowej demonstracji rozwiązania oraz zebrania danych mających na celu sprawdzenie i przetestowanie jego osiągów. Szczegółowe dane zostaną ujawnione dopiero w maju, jednak Tuomas Riski jest zadowolony z wyników. „Naszym celem, który określiliśmy dla tego projektu, była oszczędność 300 ton paliwa rocznie. Z naszych obserwacji wynika, że nasze rozwiązanie działa i że pozwala na oszczędzanie znaczących ilości paliwa”, podsumował. Im silniejszy wiatr, tym lepsze rezultaty System opracowany z myślą o jednostkach o długości kadłuba przekraczającej 100 metrów składa się zwykle z dwóch do trzech cylindrów, a jego całkowity koszt wynosi około 1-2 milionów euro. „Biorąc pod uwagę obecne ceny dostawy, typowy okres zwrotu z inwestycji wynosi od trzech do ośmiu lat, jednak w rzeczywistości jest to w dużej mierze uzależnione od rodzaju statku, na którym zostało zainstalowane rozwiązanie, a także od warunków na szlakach żeglugowych – silniejsze i częstsze wiatry zapewniają lepszą stopę zwrotu”, podsumował Riski. System jest już dostępny na rynku, a dzięki projektowi RotorDEMO firmie Norsepower udało się zamontować rozwiązanie na statkach Viking Grace oraz innej jednostce, co pomogło podnieść ogólną liczbę jednostek wykorzystujących system do trzech. Ponadto, firmie udało się podpisać umowę na montaż rozwiązania na budowanym dopiero statku wycieczkowym. Firma Norsepower określiła również dalekosiężne cele dla swojego rozwiązania w postaci wyposażenia 20 000 jednostek pływających w żagle Rotor Sail, jednak jak zauważył Riski, problemem są koszty. Siły gospodarcze mogą jednak wkrótce zadziałać na korzyść firmy Norsepower. Głównym paliwem wykorzystywanym przez statki towarowe są odpady pochodzące z rafinerii ropy naftowej. które stanowią tanie źródło energii, wytwarzające jednak wiele zanieczyszczeń. Od 1 stycznia 2020 roku Międzynarodowa Organizacja Morska zamierza wprowadzić w życie www.imo.org/en/MediaCentre/HotTopics/Pages/Sulphur-2020.aspx (zaostrzone wymagania) w zakresie dozwolonej zawartości siarki w olejach napędowych, zmniejszając go z obecnego poziomu 3,5 % wagowych do zaledwie 0,5 %. „Skutkiem tego rozwiązania będzie podniesienie cen paliwa, co z kolei będzie zjawiskiem korzystnym dla opracowanej przez nas technologii”, stwierdził Riski.
Słowa kluczowe
RotorDEMO, energia wiatru, mechaniczne żagle, napęd pomocniczy, przemysł żeglugowy, statek towarowy, statek wycieczkowy
