FOLOSIREA ENERGIEI SOLARE ȘI A VÂNTULUI PENTRU A ALIMENTA VAPOARELE

Industria navală mondială trăiește în prezent o „renaștere” a energiei eoliene. Pe punțile a 6 nave care transportă marfă,au fost montați cilindri care se rotesc datorită vântului, ușurând sarcina motoarelor diesel și reducând consumul de combustibil. Proiecte precum zmeiele de remorcare uriașe, aripile de aspirație verticale și catargele telescopice sunt în derulare, în timp ce pânzele flutură,din nou, pe vasele mai mici.

Ultima evoluție în materie de „propulsie asistată de vânt” vine din Japonia. Eco Marine Power (EMP) a prezentat recent o versiune la scară completă a sistemului său EnergySail, în cadrul Centrului de Testare Onomichi Marine Tech. Dispozitivul rigid și dreptunghiular este ușor curbat și poate fi poziționat în vânt, pentru a crea portanță, ajutând vasele să fie propulsate înainte. Panourile solare construite special pentru industria marină,de-a lungul părții din față a ambarcațiunii, pot furniza energie electrică la bordul navelor.

GregAtkinson, directorul tehnologic EMP, susține faptulcă vela de 4 metri înălțime va fi supusă testării pe țărm în anul 2020, în vederea pregătirii încercărilor pe mare. Dispozitivul va furniza o putere maximă de 1 kilowatt sau kWp, deși startup-ul încă evaluează ce tip de panou fotovoltaic să folosească. Potențialul acestei tehnologii nu este încă evaluat, declară acesta.

EnergySail este o piesă a celei mai mari platforme tehnologice aparținândPMM. Firma cu sediul în Fukuoka dezvoltă, de asemenea, un sistem integrat care include panouri solare montate pe punte, baterii marine reciclabile, sisteme de încărcare și soft-uri care rotesc automat pânzele pentru a capta cantități optime de vânt sau pentru a coborî dispozitivele atunci când nu sunt utilizate sau în caz de vreme rea. Atkinson observă faptul că mișcarea unui EnergySail, în principal pentru a optimiza producția de energie cu ajutorul celei eoliene, poate afecta cantitatea de energie solară colectată, deși panourile pot colecta încă energie solară atunci când sunt întinse.

Scopul final al startup-ului este să construiască aproximativ o duzină de EnergySails, pe un cargobot, care are spațiul disponibil pe punte. Modelele arată faptul că o așezare corespunzătoare a acestor dispozitive,ar putea produce economisiri în energie de până la 15%, în funcție de condițiile de vânt și de dimensiunea navei.

Gavin Allwright, secretar în cadrul Asociației Internaționale Windship, susține că cifra este în conformitate cu proiecțiile pentru alte tehnologii bazate pe energie eoliană, care pot ajuta navele să obțină între 5 și 20% economii de combustibil, în comparație cu navele tipice. Spre exemplu, compania finlandeză Norsepower, a echipat recent un tanc petrolier Maersk cu două pânze cu rotor. Dispozitivele au redus consumul de combustibil al navei cu 8,2% în medie, în timpul unei perioade de testarede 12 luni.

Companiile de transport maritim investesc din ce în ce mai mult în energie curată, pe măsură ce autoritățile de reglementare internaționale încearcă să limiteze emisiile globale de gaze cu efect de seră. Aproape toate navele comerciale de marfă folosesc petrol sau gaz pentru a transporta mărfuri pe tot globul.Împreună, acestea contribuie cu până la 3% din totalul emisiilor anuale de combustibili fosili din lume. Alternative de emisii zero, cum ar fi celulele de combustibil cu hidrogen și motoarele care ard amoniacul, sunt departe de a fi comercializate. Propulsia asistată de vânt reprezintă o soluție parțială, dar imediată.

Pentru unitatea sa EnergySail, EMP s-a asociat cu Teramoto Iron Works, care a construit primele pânze rigide în anii ’80. Aceste dispozitive, numite JAMDA, respectiv Asociația Japoneză pentru Mașini de Dezvoltare, reduc consumul de combustibil al navelor cu 10-30%în cazul navelor de coastă mai mici, în ciuda unor probleme tehnice. Cu toate acestea, experimentul a fost de scurtă durată. Scăderea prețului petrolului a împiedicat dezvoltarea în ceea ce privește îmbunătățirea eficienței, iar proprietarii vaselor le-au distrus în cele din urmă.

În prezent, EMP discută cu mai mulți proprietari de vase pentru a începe instalarea sistemului său energetic complet până la sfârșitul acestui an. Pentru proba pe mare, startup-ul intenționează să instaleze un tablou solar montat pe punte cu până la 25 kWp, pachete de baterii, sisteme informatice și una sau două EnergySails. Atkinson susține faptulcă este posibil ca testarea să dureze doi-trei ani,pentru a putea verifica dacă echipamentul poate performa în condiții dure, inclusiv vânturi aprige și apa sărată și corozivă.

EMP a început să testeze separat porțiunea non-navigabilă a platformei sale. În mai 2019, compania a instalat un sistem solar de 1,2 kWp pe o navă cu macara deținută de către compania de transport din Singapore, Masterbulk. Configurația include, de asemenea, un pachet de baterii VRLA de 3,6 kilowati-oră, realizat de către FurukawaBattery Co.

EMP a testat anterior bateriile Furukawa pe o navă în Grecia. În timpul zilei, panourile solare reîncărcau bateriile, care mențineau tensiunea stabilă și puteau alimenta direct sistemul de iluminare a navei. De asemenea, bateriile ar putea stoca excesul de energie solară pentru a menține luminile aprinse noaptea. Partenerilor le-a fost necesar aproximativ cinci ani de teste pentru a se asigura că sistemul este stabil.

Atkinson declară faptulcă, până în prezent, pandemia de coronavirus nu a perturbat activitatea companiei și nici nu și-a oprit planurile pentru anul respectiv.

„Putem face o mare parte a lucrărilor de proiectare de la distanță și folosind aplicații bazate pe cloud”, susține acesta. „De asemenea, putem folosi tuneluri eoliene virtuale și aplicații pentru o mare parte din lucrările de proiectare inițială pentru faza de încercări pe mare”.

Pe de altă parte, în întreaga industrie, focarul de coronavirusproduce daune. Allwright spune că interesul proprietarilor de nave pentru propulsia asistată de vânt a fost „absolut nebună” până acum câteva săptămâni. „Acum, companiile de transport maritimdeclară:„Uite, nu putem investi acum în tehnologie nouă, deoarece încercăm să supraviețuim”, spune el.

Cu toate acestea, unii dezvoltatori de tehnologie își accelerează totuși activitatea de proiectare, în speranța lansării de proiecte imediat ce industria revine la normal. „Această pauză oferă furnizorilor încă 12 luni pentru ca aceste lucruri să fie testate și să fie gata pentru acțiune”, susține Allwright.