CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Safe maritime operations under extreme conditions: the Arctic case

Article Category

Article available in the following languages:

Tniemy lód w badaniu UE, aby zwiększyć bezpieczeństwo w Arktyce

Gwałtowny wzrost natężenia ruchu w obszarze arktycznym w połączeniu z niezmiernie trudnymi warunkami środowiskowymi, jakie tam panują, stwarza poważne problemy w zakresie nawigacji. Finansowany ze środków UE projekt SEDNA przyczynił się do opracowania zintegrowanego podejścia bazującego na ocenie ryzyka, które ułatwi statkom bezpieczną nawigację.

Transport i mobilność icon Transport i mobilność

Zderzenia statków z górami lodowymi lub towarzyszącymi statkom lodołamaczami, zatonięcia i osiadanie na mieliźnie w trudnych warunkach związanych z występowaniem kry sprawiają, że żegluga w Arktyce jest nadal zbyt niebezpieczna. Gary Randall, koordynator projektu i główny konsultant w firmie BMT Group koordynującej projekt, podkreśla: „Inicjatywa SEDNA to multidyscyplinarny projekt, którego celem jest podniesienie bezpieczeństwa w Arktyce, szczególnie w zakresie problemów związanych z nawigacją”.

Środki bezpieczeństwa w podróżach przez Arktykę

Dla bezpieczeństwa podróży przez Arktykę kluczowe znaczenie ma planowanie i zrozumienie stanu lodu. W ramach projektu SEDNA wyodrębniono kilka równoległych tematów, które mają pomóc w realizacji tych celów, a jednocześnie w utrzymaniu spójności delikatnego ekosystemu Arktyki. Badacze opracowali szkielet projektowy mający poparcie w dowodach i testowany przez użytkowników – „Safe Arctic Bridge” – który w wiarygodny sposób przyczyni się do podniesienia bezpieczeństwa przemieszczania się przez Arktykę. „Nasze koncepcje sprawdzono w warunkach rzeczywistości wirtualnej i rozszerzonej, a następnie uwzględniono na nowych nakładkach map, w paletach kolorów, ikonografii oraz narzędziach pomocniczych”, podkreśla Randall. Narzędzie do planowania rejsów arktycznych dostosowane do potrzeb użytkowników połączono z istniejącymi systemami zarządzania i monitorowania sprzedawanymi przez członka konsorcjum, firmę GreenSteam. Choć narzędzie nadal pozostaje w fazie prototypowej, daje klientom firmy po raz pierwszy możliwość obserwowania pogody, lodu, trasy oraz parametrów podróży statku w jednym interfejsie, by w ten sposób ułatwić planowanie nowych lub alternatywnych tras.

Natura dostarcza rozwiązań zapobiegających oblodzeniu

Grupa badawcza działająca na University College London zajęła się także kwestią uwalniana statków z lodu, stosując w tym celu trzy odmienne podejścia. Lód osiadający na kadłubie wpływa na bezpieczeństwo konstrukcji i możliwości manewrowe statku poruszającego się w obszarach skutych lodem. Aby temu zaradzić, zespół opracował inteligentne i wielofunkcyjne powłoki cechujące się właściwościami ułatwiającymi usuwanie oblodzenia i zapobiegającymi osiadaniu lodu. Pasywne właściwości zapobiegające oblodzeniu udało się uzyskać dzięki zastosowaniu specjalnej mikro-/nanostruktury powierzchni powłoki, której chropowatość nadaje jej właściwości superhydrofobowe. Randall wyjaśnia to następująco: „Zasadniczo lód ma problem z przyczepieniem się do takiej powierzchni czy nawet powstaniem na niej”. Wzorcem do stworzenia takiej biopowierzchni były rozwiązania naśladujące te wypracowane przez naturę w kaczych i pingwinich piórach, ale spotykanych też w budowie płatków róży czy lotosu. Wszędzie tam osiadaniu wody na powierzchni zapobiegają kieszenie powietrzne powstałe dzięki odpowiedniemu jej uformowaniu. Ostatnim bastionem obrony przed formowaniem się lodu jest elektrotermia. Jak nazwa wskazuje, jest to zjawisko, w którym energia elektryczna jest wykorzystywana do termicznego usuwania lodu osadzającego się na powierzchni. Gdy z powodu wybuchu pandemii COVID-19 prowadzenie testów w terenie okazało się niemożliwe, naukowcy przeprowadzili serię badań laboratoryjnych w dużych testowych zbiornikach lodowych na Uniwersytecie Aalto w Finlandii.

Pomoc w ochronie już nadwątlonego stanu środowiska

Opracowano też nowe porozumienie robocze CEN w sprawie bunkrowania metanolu, które obejmuje teraz Arktykę. Projekt SEDNA pozwolił przedstawić wymogi techniczne, protokoły operacyjne i ocenę względnych zagrożeń bezpieczeństwa dla trzech koncepcji bunkrowania metanolu: z pojazdu na statek, z brzegu na statek i ze statku na statek. Duża grupa interesariuszy z całego łańcucha produkcji, dystrybucji, regulacji i użytkowania metanolu doszła do porozumienia w zakresie brzmienia regulacji mającej wspierać bezpieczne stosowanie metanolu na statkach. „Metanol to ważne, niskoemisyjne, niezanieczyszczające paliwo, które z dużym prawdopodobieństwem będzie mogło być stosowane w przyszłości”, podkreśla Randall. Randall uważa, że najbardziej obiecujące obszary przyszłej pracy to oprogramowanie do łącznego zarządzania statkami i ich trasami sprzedawane przez GreenSteam, a także dalszy rozwój szkieletu Safe Arctic Bridge. „To skoncentrowane na człowieku środowisko operacyjne przeznaczone do wykorzystania na mostkach statków pływających po obszarach skutych lodem wzbudziło duże zainteresowanie, a partnerzy projektu SEDNA rozpoczną w latach 2021 i 2022 współpracę z firmą Microsoft i głównymi projektantami mostków, takimi jak Kongsberg, co powinno zaowocować wprowadzeniem nowych prototypów”, podsumowuje uczony.

Słowa kluczowe

SEDNA, statek, Arktyka, lód, metanol, Safe Arctic Bridge

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania