فناوری‌های جدید برای کاهش مصرف سوخت کشتی

مصرف سوخت سهم فزاینده‌ای از مجموع هزینه‌های سفری را به خود اختصاص می‌دهد. به همین دلیل چندان جای تعجب نخواهد داشت که در آینده، هزینه‌های سوخت و قیمت نفت بیش‌از پیش به عامل‌ و محرک اصلی ایجاد تحولات و به‌کارگیری تکنولوژی‌های جدید در صنعت کشتیرانی تبدیل شود.

به گزارش روزنامه دنیای خودرو، هرچند در سال‌های اخیر «LNG» به‌دلیل آلایندگی و قیمت کمتر درحال تبدیل شدن به یک سوخت محبوب است اما در این مطلب قصد داریم مروری بر فناوری‌های نو در جهت کاهش مصرف سوخت کشتی‌ها داشته باشیم.

  قوای محرکه هیبرید

استفاده از فناوری هیبرید با اتلاف انرژی پایین، از جمله نوآوری‌های شرکت «وارتسیلا» در صنعت دریایی است. این سامانه با استفاده از منابع مختلف انرژی و همچنین قسمت ذخیره‌کننده (باتری) باعث می‌شود سامانه پیشران اولیه در شرایط ایده‌آل خود فعالیت کند. ویژگی کلیدی این سامانه کاهش نیروهای انتقالی در موتور است که باعث کاهش مصرف سوخت و در نتیجه کاهش انتشار آلاینده‌ها خواهد شد. این سامانه به یک واحد مبدل متصل و در عین حال با یک سامانه متداول مدیریت نیرو در ارتباط است.

علاوه‌بر این، با افزایش نیرو، سامانه این امکان را برای موتور فراهم می‌کند که قطعه بهینه طراحی‌شده را راه‌اندازی کند و حداکثر بازدهی و کمترین انتشار آلاینده‌ها را در این حالت داشته باشد. تعمیر و نگهداری کمتر و بالا بودن کارایی سامانه به‌دلیل پاسخ سریع از قسمت ذخیره‌کننده انرژی از مزایای این فناوری است. این شناور در حالت آماده‌باش، هنگامی که کشتی‌ها در کنار اسکله هستند، از انرژی ذخیره‌شده در باتری‌ها استفاده می کند.

  طراحی بهینه بدنه کشتی

حرکت کشتی در مسیرهای طولانی اغلب همراه با بارهای سنگین‌تر، موجب اعمال فشار بیشتر به بدنه کشتی می‌شود و مصرف سوخت کشتی تا 25درصد افزایش می‌یابد. علاوه‌بر این، کشتی‌های معمولی تنها بخش ناچیزی از سفر خود را در شرایط میزان بار پیش‌بینی‌شده برای حرکت بهینه کشتی طی می‌کنند.

به‌همین دلیل اقدامات زیادی در مرحله طراحی کشتی به منظور بهبود طراحی بدنه و در نتیجه کاهش مصرف سوخت می‌توان انجام داد. اما این امر در صورتی امکان‌پذیر است که ساختار فیزیکی کشتی شرایط و پتانسیل کافی برای انجام مانورهای طراحی را فراهم آورد. به‌عنوان مثال، از ابتدا باید جانمایی موتورخانه و انبارها با الزامات یک طراحی هیدرودینامیکی انطباق داده شوند.

با در نظر گرفتن ملاحظات هیدرودینامیکی و بسته به نوع کشتی و سرعت مدنظر آن می‌توان 10 تا 15 درصد در هزینه‌های ساخت کشتی صرفه‌جویی کرد. در این مورد می‌توان به تغییرات ایجادشده در دماغه کشتی‌ها اشاره کرد که شرکت‌هایی مانند «مرسک» از این شیوه به‌طور موثری برای کاهش مصرف انرژی در ناوگان کشتیرانی خود بهره گرفته‌اند.

موسسه رده‌بندی «دی‌ان‌وی» نیز مطالعاتی برای رسیدن به بهترین شکل دماغه کشتی و بهینه‌سازی‌ آن با توجه به شرایط بازار داشته است. این موسسه پس از تغییر در شکل دماغه کشتی در تعمیرات حوض‌خشک محاسباتی میدانی روی کشتی، کاهش مصرف سوخت حدود 1000 تن در یک سال را برای کشتی‌ها به ثبت رساند.

  های فین

شرکت هیوندای از ابزاری برای کاهش مصرف سوخت در کشتی‌ها استفاده کرد که «های‌فین - HI – FIN» نام دارد. این قطعه در انتهای توپی‌شکل پروانه کشتی نصب و با تولید جریان‌های چرخشی برخلاف حرکات گردابی تولید‌شده توسط پروانه کشتی باعث افزایش کارایی سیستم پیشران و پروانه کشتی و در نتیجه کاهش مصرف سوخت می‌شود.

در یک طرح آزمایشی قطعه موردنظر روی یک کشتی گازبر با حجم جابه‌جایی 162،000 مترمکعب نصب شد. کشتی موردنظر در مقایسه با سایر کشتی‌های مشابه که از فناوری «های‌فین» استفاده نکرده بودند، حدود 2.5 درصد مصرف سوخت کمتری را به ثبت رساند.

اگر این مقدار صرفه‌جویی در مصرف انرژی را با یک کشتی کانتینری که قابلیت حمل 8،600 کانتینر را دارد، مقایسه کنیم، این فناوری صرفه‌جویی معادل 750،000 دلار در سال را برای مالک و یا مدیریت کشتی خواهد داشت و در صورتی که عمر متوسط هر کشتی را 25 سال در نظر بگیریم، این مقدار صرفه‌جویی به 19 میلیون دلار در  مدت عمر کشتی خواهد رسید.