Valcové „plachty“ môžu znížiť spotrebu paliva nákladných lodí až o 90 %
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 6. 8. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Nový systém poháňaný vetrom od začínajúceho podniku CoFlow Jet, ktorý vyzerá ako súprava mostných podpier, ktoré boli náhodne nainštalované na nákladnú loď, sľubuje zníženie nákladov na palivo lodí až o 90 % pomocou stacionárnych valcov bez pohyblivých častí.
Medzi rastúcimi nákladmi na palivo a rastúcimi vládnymi mandátmi, ktoré vyžadujú od lodných spoločností, aby sa do roku 2050 stali uhlíkovo neutrálnymi, existuje silný tlak na zvýšenie účinnosti nákladných lodí a zároveň zníženie ich emisií. Jedným zo spôsobov, ako to dosiahnuť, je vziať si príklad z historických kníh a preorientovať plachty na využitie vetra.
Na prvý pohľad to dáva zmysel. Plachty poháňajú lode na celom svete už tisícročia a v komerčnej doprave sa používali až do druhej svetovej vojny. Plachty však majú dva problémy, ktoré ich vytlačili z trhu s nákladnou dopravou okrem tých najlokálnejších.
Po prvé, tradičné plachty si vyžadujú veľké posádky. Druhým problémom je, že plachty sú úplne závislé od vetra. Ak vietor fúka dostatočne silno a správnym smerom, je to skvelé. Ak fúka príliš málo alebo príliš silno, alebo ak fúka z nesprávnej strany, nie je to také skvelé. Ak nefúka vôbec, nikam sa nedostanete.
V dôsledku toho, keď sa parný a dieselový pohon stali praktickými vďaka nižším nákladom na pracovnú silu a energii na požiadanie, plachty sa čoskoro presunuli na rekreáciu a pre prieskumníkov.
Dnes myšlienka využívania plachiet prežíva podobnú renesanciu ako počas energetickej krízy v 70. rokoch 20. storočia, keďže lodné spoločnosti sa zaoberajú aktualizovanými verziami starých technológií s cieľom znížiť náklady na palivo. Namiesto hektárov plachiet navlečených na les drevených stožiarov však nové systémy využívajú šarkany, veterné lopatky vyrobené z kompozitov alebo sú nafukovacie, pričom niektoré dokonca využívajú ako plachtu samotný trup lode.
GeCheng Zha, profesor leteckého a kozmického inžinierstva a riaditeľ laboratória aerodynamiky a výpočtovej dynamiky tekutín na Fakulte inžinierstva Univerzity v Miami, používa prístup, ktorý je variantom Flettnerových rotorov vyvinutých v 20. rokoch 20. storočia, ale so zásadným zvratom.
Flettnerove rotory sú veľké rotujúce valce, ktoré vytvárajú aerodynamický ťah pod pravým uhlom vzduchu, ktorý nad nimi prechádza. Valce CoFlow Jet vyvinuté Zhaom sa neotáčajú. Nasávajú trochu vzduchu z vetra, ktorý cez ne fúka, a potom ho vynakladajú na inú časť valca. Nasatím malého množstva vzduchu z nasávania, jeho stlačením pomocou obežného kolesa a jeho vystreknutím cez vývod sa vytvára tlaková nerovnováha a značný ťah, ktorý sa rozširuje po celej dĺžke valcov.
Podľa Zha sa tak vytvára veľmi účinný veterný pohonný systém, ktorý môže poskytnúť 100 % potrebného ťahu na pohyb lode vďaka veľmi vysokému koeficientu vztlaku a zníženiu odporu systému. Na rozdiel od Flettnerovho systému nemá žiadne rotujúce časti a môže priniesť zníženie spotreby paliva až o 50 % v prípade veľkých nákladných lodí a o 90 % v prípade malých nákladných lodí.
Samozrejme, všetko závisí od sily a smeru vetra. Ďalšou výhodou je, že systém sa dá dodatočne namontovať na existujúce plavidlá a valce sa dajú zasunúť na vplávanie do prístavu a vyplávanie z neho.
„Čo je staré, je opäť nové,“ povedal Zha. „S dnešným technologickým pokrokom je pohon pomocou vetra účinnou alternatívou k dieselovým motorom. A jeho hlavnou výhodou je, že je šetrný k životnému prostrediu. Predstavuje účinný spôsob dekarbonizácie lodného priemyslu, ktorý je zodpovedný za približne 3 % globálnych emisií skleníkových plynov. Lodný priemysel mal tendenciu brániť sa zmenám, pretože dieselové motory sú také výkonné, ale teraz, keď sa tlak stupňuje, či už chtiac alebo nechtiac, sa bude musieť zmeniť.“
