Κυλινδρικά «πανιά» κινούν πλοία με έως και 90% λιγότερα καύσιμα

Μοιάζει με ένα συγκρότημα στηριγμάτων γεφυρών που εγκαταστάθηκε κατά λάθος σε ένα φορτηγό πλοίο. Όμως, πρόκειται για ένα νέο σύστημα «ανεμοκίνησης» από την startup CoFlow Jet που υπόσχεται να μειώσει το κόστος καυσίμων ενός πλοίου έως και 90% χρησιμοποιώντας σταθερές κυλινδρικές κατασκευές χωρίς κινούμενα μέρη.

Μεταξύ του αυξανόμενου κόστους των καυσίμων και των όλο πιο έντονων κυβερνητικών αποφάσεων που απαιτούν από τις ναυτιλιακές εταιρείες να είναι ουδέτερες ως προς τις εκπομπές άνθρακα έως το 2050, υπάρχει μια ισχυρή τάση για αύξηση της απόδοσης των φορτηγών πλοίων με ταυτόχρονη μείωση των εκπομπών των καυσαερίων τους

Η ιστορία μας λέει ότι τα πανιά ωθούσαν τα πλοία σε όλο τον κόσμο για χιλιετίες και εξακολουθούσαν να χρησιμοποιούνταν στις εμπορικές μεταφορές μέχρι και μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο.

Σήμερα, η ιδέα της χρήσης πανιών υφίσταται παρόμοια αναγέννηση με εκείνη κατά την ενεργειακή κρίση της δεκαετίας του 1970, καθώς οι ναυτιλιακές εταιρείες εξετάζουν ενημερωμένες εκδοχές αυτής της παλιάς τεχνολογίας για να μειώσουν το κόστος των καυσίμων. Ωστόσο, αντί για συμβατικά πανιά και ξύλινους ιστούς, τα νέα συστήματα χρησιμοποιούν κατασκευές από συνθετικά υλικά, ενώ μερικά άλλα χρησιμοποιούν ακόμη και το κύτος του ίδιου του πλοίου ως πανί.

Ο GeCheng Zha, καθηγητής αεροδιαστημικής μηχανικής και διευθυντής του Aerodynamics and Computational Fluid Dynamics Lab στο University of Miami College of Engineering, χρησιμοποιεί μια προσέγγιση που είναι μια παραλλαγή των ρότορων Flettner που αναπτύχθηκαν τη δεκαετία του 1920, αλλά με μια θεμελιώδη ανατροπή.

Οι ρότορες Flettner είναι μεγάλοι περιστρεφόμενοι κύλινδροι που παράγουν αεροδυναμική ώθηση βασιζόμενη στον αέρα που διέρχεται από πάνω τους. Οι κύλινδροι της CoFlow Jet που αναπτύχθηκαν από τον Zha δεν περιστρέφονται. Τραβούν λίγο αέρα από τον άνεμο που φυσά κατά μήκος τους και στη συνέχεια τον εξωθούν σε άλλο μέρος του κυλίνδρου. Τραβώντας μια μικρή ποσότητα αέρα από την εισαγωγή, πιέζοντάς την χρησιμοποιώντας μια φτερωτή και εκτοξεύοντάς την μέσω της εξόδου, δημιουργείται μια ανισορροπία πίεσης και μια σημαντική ποσότητα ώθησης, η οποία εκτείνεται σε όλο το μήκος των κυλίνδρων.

Σύμφωνα με τον Zha, αυτό δημιουργεί ένα πολύ αποτελεσματικό σύστημα αιολικής πρόωσης που μπορεί να παρέχει το 100% της απαιτούμενης ώσης για την κίνηση του πλοίου λόγω του πολύ υψηλού ποσοστού μείωσης της οπισθέλκουσας του συστήματος. Σε αντίθεση με το σύστημα Flettner, δεν υπάρχουν περιστρεφόμενα μέρη και μπορεί να προσφέρει μείωση καυσίμου έως και 50% στα μεγάλα φορτηγά πλοία και 90% στα μικρά.

Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι ότι το σύστημα μπορεί να τοποθετηθεί εκ των υστέρων σε υπάρχοντα πλοία και οι κύλινδροι μπορούν να ανασυρθούν για να μπει και να βγει από το λιμάνι το πλοίο.

«Ό,τι είναι παλιό είναι καινούργιο ξανά», είπε ο Zha. “Με τις τεχνολογικές εξελίξεις του σήμερα, η υποβοηθούμενη από τον άνεμο πρόωση είναι μια αποτελεσματική εναλλακτική λύση για τους κινητήρες ντίζελ. Και το σημαντικότερο πλεονέκτημα είναι ότι είναι φιλική προς το περιβάλλον – ένας αποτελεσματικός τρόπος για την απαλλαγή της ναυτιλίας από τον άνθρακα που είναι υπεύθυνη για περίπου το 3% των παγκόσμιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Η ναυτιλία είχε την τάση να αντιστέκεται στις αλλαγές, επειδή οι κινητήρες ντίζελ που χρησιμοποιεί είναι πολύ ισχυροί, αλλά τώρα, με την άσκηση πίεσης, είτε πρόθυμα είτε άθελά της, θα πρέπει να δεχθεί τις αλλαγές.