Tudomány-Tech
2023. január 26. 19:22
Ha nem is térnek vissza a múlt századok szépséges vitorlásai, a folyamatban lévő fejlesztések alapján úgy tűnik, hogy a következő évtized ismét a szélenergiáé lesz a tengeri szállítmányozásban. Megnéztük, hogyan állnak a korszerű, a szél erejét hasznosító mérnöki tervek, és összeszedtünk tíz ígéretes projektet, amikkel csökkenteni lehet az óceánokat járó flották szén-dioxid-kibocsátását.
Néhány hónapja közöltünk egy képes összeállítást a világ legöregebb, még javában szolgáló vitorlásairól. Előző cikkünkben összeszedtünk 19 olyan hajót, amik a II. világháború előtt kezdték a szolgálatot, és még ma is büszkén szelik a világtengerek és óceánok habjait. Olyan csodálatos vitorlásokat mutattunk, amelyek egy letűnt kor évszázados képviselőiként arról mesélnek, hogy milyen volt évezredekig a halászat, kereskedelem, áru- és utasszállítás, hadviselés, a szél erejével hajtott vízi járművek idejében.
Az egyre hatékonyabb gépekkel (gőzgépekkel, dízelmotorokkal, nem ritkán atomreaktorokkal) felszerelt hajók a 20. század első felében szorították ki szinte teljesen az impozáns vitorlásokat a nemzetközi vízi közlekedés útvonalairól. A kétezres évekig a legtöbb vitorlást leginkább csak sport- és rekreációs céllal építették, a kisebb-nagyobb vitorlás jachtokkal hajózni azóta is elsősorban a tehetősebbek kiváltsága. A 21. században azonban fordulni látszik a széljárás.
A szélerő legyen veletek
Az elmúlt 1-2 évtizedben egyre nagyobb figyelmet kap a nemzetközi kereskedelemben használt óceánjáró teherhajók okozta környezeti ártalom, a számlájukra írható szén-dioxid-kibocsátás, a klímaváltozásban betöltött szerepük. A különféle – érc-, kőolaj-, földgáz-, gabona-, konténerszállító – teherhajókat ugyanis olyan rendkívül környezetszennyező, nehézolajjal etetett dízelmotorok hajtják, amelyek összesített hatása a világ összes üvegházhatású gázkibocsátásának közel 3 százalékát adja.
Ez a jelenlegi 3 százalék lehet, hogy nem tűnik soknak a teljes közlekedési szektort tekintve, amely az üvegházhatású gázok kibocsátásának 37 százalékáért felelős évente globálisan, a helyzet azonban pár évtizeden belül sokat romolhat: egyes gazdasági előrejelzések szerint a nemzetközi kereskedelem folyamatos növekedésével 2050-re a tengeri hajózás az üvegházhatású gázok kibocsátásának 17 százalékát adja majd.
Éppen ezért a nemzetközi tengeri szállítmányozás olyan nagy ügyfelei, mint például az Amazon, az Ikea vagy az Unilever keresik a karbonlábnyomuk csökkentését célzó módszereket, és ebben élen jár a tengeri áruszállítással járó szén-dioxid-kibocsátás mérséklése. Ez a törekvés adott lendületet az alternatív energiaforrások keresésének, a hajózási ipar zöldebbé tételének.
A dízelüzemű hajómotorok leváltásakor három fő csapásirányról lehet beszélni: zajlanak a kísérletek az elektromos hajtású hajómotorokkal, más elképzelések szerint a folyékony hidrogénnel működő üzemanyagcellás hajtóművek segíthetnek kizöldíteni a tengeri szállítmányozást, és jelen cikkünk szempontjából a legfontosabb, hogy egyre több tervezőiroda nyúl vissza a legrégebbi energiaforráshoz, a szélhez.
A szél mindig kéznél van
A szélenergia hasznosítása mellett egy sor elég nyilvánvaló érv szól. A szél a világ hajózási útvonalain mindenütt korlátlanul és helyben rendelkezésre álló, megújuló, zéró-emissziós, külön infrastrukturális hátteret nem igénylő energiaforrás. Hasznosítására már létező technológiák állnak rendelkezésre, a fejlett műholdas navigációs, meteorológiai, széltérképes rendszerek segítségével maximalizálni lehet az útvonalak energiahatékonyságát és kihasználtságát.
A 150-nél is több tagot tömörítő Nemzetközi Szélhajózási Szövetség szerint a 2020-as 2030-as évek a szélenergia évtizedei lesznek, és igazán ígéretes, hogy már jelenleg is húsz olyan nagy óceánjáró hajót tartanak számon, amik ilyen vagy olyan formában és mértékig szélenergiával hajtva járják útjukat. Ezek közül nem mindegyik tekinthető klasszikus értelemben vitorlásnak, de mondhatjuk, hogy az alapelv ugyanaz, mint sokezer éve: a szél erejét hajtják igába. Az alábbiakban összeszedtük, hogy milyen megoldásokat tesztelnek vagy fejlesztenek már most, hogy képet kapjunk a jövő hipermodern, széllel hajtott hajóiról.
Seawing – Airseas/Airbus
Az Airseas, a francia Airbus szélhajózásra specializált leányvállalata egy gigantikus siklóernyő-szerűségen, a Seawing nevű fejlesztésen dolgozik, ami nem más, mint egy lényegében hajóvontatásra használt sárkányernyő. Az Airseas szerint ezzel a technológával átlagosan 20 százalékkal lehet csökkentheti az üzemanyag-fogyasztást.
Anemoi
A brit Anemoi Marine cég az úgynevezett Flettner-rendszerű rotorvitorlákkal kísérletezik. Az Anton Flettner német repülőmérnök által az 1920-as években kifejlesztett rotorok olyan speciális forgó hengerek, amik a hengerpaláston jelentkező Magnus-effektusnak köszönhetően aerodinamikai erőt generálnak a szélirányra merőlegesen. Az Anemoi az m/v Afros ömlesztettáru-szállító hajóra szerelt négy ilyen Flettner-rotort, amivel 12,5 százalékos üzemanyag-megtakarítást tudott elérni.
Wisamo – Michelin
Egy másik nagy francia cég, a Michelin már egy Anglia és Spanyolország között közlekedő kompon teszteli automatikusan felfújható és visszahúzható vitorláit. A Wisamo (Wing Sail Mobility) névre keresztelt rendszert a Maritime Nantaise nevű céggel közösen fejlesztik, és lényegében olyan klasszikus vitorlákra hasonlító korszerű megoldást kínálnak, ami bármilyen típusú hajóra felszerelhető és egyszerűen üzemeltethető.
WindWings – BAR Tech/Cargill
A Cargill élelmezési és mezőgazdasági kereskedelmi nagyvállalat, több mint 600 ömlesztettáru-szállító hajót bérel, hogy áruját eljuttassa a világon mindnehová. A cég a BAR Technologies nevű brit mérnökirodával 45 méter magas, merev, repülőgépszárny-szerű vitorlákat fejleszt, hogy így csökkentse majd hajóinak üzemanyag-felhasználását – a tervek szerint legalább negyedével. A WindWings nevű megoldással a következő pár évben legalább 20 hajót szerelnek fel.
Oceanbird – Wallenius Marine
A svéd Wallenius Marine koncepciója is merev, repülőgépszárnyra hasonlító vitorlákkal látná el a közeljövő hajóit. A tesztekkel jól haladnak, és a tervek szerint 2024-ben szolgálatba is áll az első autószállító hajó, amit az Oceanbird-rendszerű meghajtással szerelnek fel, és aminek számításaik szerint 90 százalékkal csökken majd a szén-dioxid-kibocsátása.
Oceanwings – Canopée
A Canopée, a Zéphyr&Borée, a VPLP és a Jifmar Offshore Services cégek közös projektje is az előzőekhez hasonlító „merevszárnyas” vitorlás meghajtású teherhajó, ami a francia Arianspace Ariane 6 rakétáit szállítja majd Franciaországból a Francia-Guyanában lévő kourou-i űrközpontba. A 12 méter hosszú hajóra négy 30 méter magas Oceanwings szárnyat szerelnek hamarosan, és megkezdik a hajó tesztüzemét.
TOWT
A TOWT (TransOceanic Wind Transport) koncepciója áll a legközelebb a klasszikus vitorlásokhoz. A szintén francia cég korszerű anyagok felhasználásával, high-tech navigációval és nyomkövető rendszerekkel felszerelt vitorlás hajóit szinte teljes mértékben szél hajtja majd. Terveik szerint 2023-ban bocsátják vízre ipari méretű teherhajókból álló flottájuk első példányát. A hajók négy tengeri útvonalon szállítanak majd kakaót, kávét, pezsgőt, cukrot és egyéb árukat.
Timberwolf – Norsepower
A finn Norsepower ugyancsak Flettner-rotorokkal kísérletezik, és ebben az egyik legnagyobb konténeres szállító, a Maersk az egyik partnere. A Timberwolf nevű teherhajóra (ex-Maersk Pelican) 2018-ban két hatalmas rotort szereltek és egy évig tesztelték a módszer hatékonyságát. A mérések szerint 8,2 százalékkal csökkent a hajó üzemanyag-fogyasztása, így azt tervezik, hogy a jövőben több hajótípust – kőolajszállítókat, kompokat – is felszerelnek ilyen eszközzel.
Williwaw – Zéphyr&Borée
A már fentebb egyszer említett francia Zéphyr&Borée a Blue Wasp Marine-nel együtt egy másik „merevszárnyas” vitorlás teherhajó megvalósításán is dolgozik: a hatszáz konténer szállítására alkalmas, Williwaw névre keresztelt hajót hat lehajtható szárny hajtja majd. A speciális formájú, kifejezetten vitorlázó tulajdonságokhoz igazított hajótestbe kerül motor is, de nem olajjal, hanem metanollal üzemel majd, így összességében ötven százalékkal kevesebb szén-dioxidot bocsájt ki a hagyományos hajókhoz képest.
Wind Challenger – MOL
Nem a mi Molunk, hanem a japán Mitsui O.S.K. Lines (MOL) óceánszállítmányozási nagyvállalat dolgozik az Oshima hajóépítő vállalattal közösen a Wind Challenger nevű projekten, aminek keretein belül teleszkópos rendszerben nyitható és csukható merev vitorlát fejlesztenek a MOL teherhajóihoz. A tesztek már jó ideje sikeresen zajlanak, a MOL a tervek szerint 2050-re nullára csökkentené az üvegházhatású gázok kibocsátását azzal, hogy újhullámos vitorlás szállítóhajókra cseréli a flottáját.
Kövess minket, és értesülj a friss hírekről a Facebookon is!
Követem 
