Futurisztikus óriásvitorlák segítik a hatalmas teherhajó haladását és csökkentik széndioxid kibocsátását, pörölycápák uszonya által ihletett szárnyak pedig sebesebbé tehetik a hajókat, s mindez azért, hogy a talán legkevésbé zöld közlekedési ágazat is megújuljon. Minderről a Horizonban, az EU kutatási és innovációs magazinjában olvashattunk.
Új szelek fújnak a tengerhajózás tájékán, ami ezúttal akár szó szerint is érthető. Tengerrel nem rendelkező ország lakóinak nehéz felfogni, hogy késztermékek és nyersanyagok globális kereskedelmében a tengeri szállítás 90 százalékot (!) tesz ki, s ezért nem mindegy, a hatalmas konténer- és teherhajók mennyire szennyezik a levegőt és a vizeket. Márpedig erősen. Amíg a közúti közlekedés és a repülés technológiáját évek óta folyamatosan zöldítik, addig a hajózás nagyon lemaradt e téren.
Óriásvitorla segítette a teherhajót
Ezért is mondhatjuk, hogy 2023 augusztusában egy ötéves teherhajó, a Pyxis Ocean történelmet írt, amikor a kínai Sanghajból a dél-brazíliai Paranaguá kikötője felé vette az irányt. A különleges felépítésű hajó közel 25 000 km-es utat tett meg úgy, hogy fedélzetén két óriási, 37,5 méter magas, összecsukható acél- és üvegszálas „vitorla” használta fel a szél erejét és segített be a finomítói maradékanyagokból származó sűrű, viszkózus, nagy energiatartalmú, alacsony kéntartalmú üzemanyag, a teherhajókban használt bunkerolaj égetésének csökkentésébe. Mindezt egy uniós támogatású kutatási projekt segítette.
Egy megrakott konténerhajó naponta akár 150 tonna nehézüzemanyagot is elégethet, ami környezetvédelmi szempontból még akkor is fenntarthatatlan, ha a hajózás a Nemzetközi Energiaügynökség szerint a globális széndioxid összkibocsátásnak csak mintegy 2 százalékát teszi ki.
Nem véletlen, hogy a Nemzetközi Tengerészeti Szervezet 2018 áprilisában megállapodott abban, hogy 2050-ig legalább 50 százalékkal csökkenti a kibocsátást a 2008-as kiindulási szinthez képest. E cél elérése érdekében a CHEK projekt szakértői közösen dolgoznak olyan innovatív tervezési megoldásokon, amelyek beépíthetők a meglévő kereskedelmi hajókba. A kutatók végső célja, hogy a különböző lehetőségek szinergikus kombinálásával nulla kibocsátású hajókat hozzanak létre.
A Pyxis Ocean első útja volt a WindWings® első élesben végrehajtott tesztje, ami jó alapot adott annak felméréséhez, hogy vajon ez a technológia lehet-e a jövő útja a tengeri teherszállításban.
99 százalékkal csökkenő üvegházhatású gáz kibocsátás
A szakértők azonban nem csak ezt az egy megoldást tesztelik. Különböző technológiák és koncepciók integrálását tűzték ki célul két hajótípusba: egy ömlesztettáru-szállító teherhajóba és egy sétahajóba.
E tervek közül néhányat valós körülmények között teszteltek a Pyxis Oceanon és egy globális hajózási társaság, a MSC Cruises luxus tengerjáróján.
A különböző üzemeltetési, energiaellátási és légellenállás-csökkentési technológiák közötti szinergiák kihasználásával olyan megoldások sorát dolgozták ki, amelyek más hajótípusokon, például tartályhajókon, konténerhajókon, általános teherhajókon és kompokon is alkalmazhatók.
A javasolt innovációk között többek között hidrogénüzemű motorok, ultrahangos lerakódásgátló berendezések és fejlett útvonaltervezési rendszerek tartoznak, amelyek a leghatékonyabb energiahatékony útvonalak kiválasztásánál figyelembe veszik az uralkodó légköri és tengeri körülményeket.
A CHEK szakértői úgy vélik, hogy az általuk kifejlesztett és tesztelt fejlesztéseket együttesen alkalmazva 50 százalékkal csökkenthetők a hajók energiafelhasználása és 99 százalékkal (!) az üvegházhatású gázok kibocsátása.
Egy másik uniós támogatást kapott kutatási projekt, a SeaTech ugyancsak érdekes, s ez esetben az állatvilágból ellesett megoldásokat fejleszt a kereskedelmi hajózás hatékonyságának javítására.
Bálnák, delfinek, cápák által inspirált hajómodernizálási ötletek
A kutatókat ezúttal a bálnák és delfinek vízben való mozgása inspirálta, amikor egy dinamikus víz alatti szárnyat erősítettek egy 10 méter hosszú hajómodell elejére, amely a pörölycápák elülső uszonyaihoz hasonlít. A szárnyat, amely a hullámok erejét hasznosítva segíti a hajó előrehaladását, hullámmedencékben és az Égei-tengeren is tesztelték. A kutatók megállapították, hogy a mesterséges szárny különösen háborgó tengeren olyan tolóerőt generál, ami csökkentett motorteljesítmény mellett is megfelelő sebességet nyújt. Ezek a szárnyak a hullámok energiáját felvéve tolják előre a hajót, de emellett stabilizálják is a hajó mozgását.
A SeaTech kutatói emellett érzékelőkkel és speciális szoftverrel szabályozták a hajó gázüzemű motorjának égési folyamatát, javítva annak hatékonyságát. Kiderítették, hogy a két technológia együttesen 46 százalékkal csökkentheti a dízelüzemű hajók CO2-kibocsátását. Bár a hajózási ágazat meglehetősen konzervatívnak számít, a kutatók remélik, hogy ezek a látványos számok meggyőzhetik a hajózási cégeket, mivel az üzemanyag-fogyasztás – és így a CO2-kibocsátás – csökkentésének köszönhetően jelentősen csökkenthetik a költségeket.
