Cylindry wiatrowe zmianą w transporcie morskim

Cylindry wiatrowe przyczynią się w dłuższej perspektywie do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych spowodowanych przez transport morski.

W erze nowożytnej, wielkie żaglowce z rozpostartymi żaglami i wysokimi masztami, przemierzające oceany, zapoczątkowały erę komercyjnej żeglugi, dostarczając różnorodne towary do odległych portów. Z czasem statki towarowe ustąpiły miejsca jednostkom napędzanym silnikami diesla. Jednak zmiana ta przyniosła ze sobą emisję gazów cieplarnianych szkodliwych dla naszej planety.

Dziś, naukowiec z University of Miami College of Engineering, profesor GeCheng Zha, dąży do tego, aby współczesne, ogromne i nowoczesne statki towarowe stały się bardziej ekologiczne. Jego strategia opiera się na zastosowaniu starej, sprawdzonej metody napędu – wiatru.

„Stare jest znów nowe,” mówi Zha, profesor inżynierii lotniczej i dyrektor Laboratorium Aerodynamiki i Obliczeniowej Dynamiki Płynów. „Dzięki dzisiejszym zaawansowanym technologiom, napęd wspomagany wiatrem jest efektywną alternatywą dla silników diesla. Główną zaletą jest to, że jest przyjazny dla środowiska – to skuteczny sposób na dekarbonizację przemysłu żeglugowego, który odpowiada za około 3% globalnych emisji gazów cieplarnianych.”

Zha pracuje nad opracowaniem gigantycznych cylindrów, które miałyby być montowane na pokładach statków towarowych, generując siłę napędową poprzez zasysanie, sprężanie i wyrzucanie powietrza w różnych kierunkach. Cylindry te, o wysokości kilku pięter, mogłyby być opuszczane, umożliwiając statkom przepływanie pod mostami i manewrowanie w portach. Na niektórych trasach żeglugowych, cylindry mogłyby obniżyć zużycie paliwa nawet o 50%.

Badania Zha są niezwykle aktualne. W ubiegłym roku Międzynarodowa Organizacja Morska (IMO), agencja ONZ odpowiedzialna za regulację transportu morskiego, ogłosiła zaktualizowaną strategię, która wymaga, aby międzynarodowy przemysł żeglugowy osiągnął zerową emisję gazów cieplarnianych „około” roku 2050.

„Przemysł żeglugowy miał tendencję do oporu przed zmianami, ponieważ silniki diesla są tak potężne,” mówi Zha. „Ale teraz, pod rosnącą presją, czy to chętnie, czy nie, będzie musiał się zmienić.”

Zaawansowane technologicznie cylindry są częścią rosnącego ruchu w przemyśle żeglugowym, mającego na celu rozwijanie i wdrażanie technologii wspomaganych wiatrem, aby uczynić statki towarowe bardziej ekologicznymi. Od wirujących rotorów, które wykorzystują tzw. siłę Magnusa do przekształcania energii wiatru w siłę napędową, po nieruchome skrzydła z wlotami i wentylatorami wewnętrznymi, technologia napędu wiatrowego dla statków towarowych zyskuje na popularności.

Technologia jest już stosowana na niektórych jednostkach. Około 30 statków towarowych z globalnej floty liczącej około 60 000 statków korzysta obecnie z napędu wiatrowego, wykorzystując sztywne żagle wykonane z aluminium, włókna szklanego i węglowego, które działają pod minimalnym napędem z silników statku. Oczekuje się, że liczba ta wzrośnie do prawie 11 000 do końca tej dekady, według londyńskiego Międzynarodowego Stowarzyszenia Windship.

Cylindry Zha, opracowane z wykorzystaniem technologii strumienia współbieżnego, podobnie jak w jego badaniach nad nowymi typami samolotów, byłyby „znacznie bardziej efektywne” niż jednostki napędu wspomaganego wiatrem, które są obecnie używane na nielicznych statkach towarowych. „Bylibyśmy w stanie osiągnąć większy ciąg,” tłumaczy Zha.

Jedynym wyzwaniem, jakie pozostało dla Zha, jest zdobycie funduszy na opracowanie prototypu. „Do tego dojdziemy,” mówi. Z uwagi na ogromną ilość transportu towarów drogą morską, która wynosi blisko 90% technologia może mieć zastosowanie na małą jak i dużą skalę co spowoduje w dłuższej perspektywie mniejszą emisje gazów cieplarnianych.

Zastosowanie technologii wiatrowej w żegludze towarowej jest krokiem w stronę bardziej zrównoważonej przyszłości. Dzięki innowacyjnym rozwiązaniom, takim jak te opracowywane przez profesora Zha, mamy szansę na znaczne zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych i ochronę naszej planety dla przyszłych pokoleń.

Szymon Ślubowski