实现绿色船舶的三种替代能源(上):风能

本文摘要:海上风车国际海事组织(IMO)答应到2050年将该行业的温室气体排放量从2008年的水平淘汰50%,而且跨行业同盟试图在2030年之前实现净零排放船舶的航行,因此这场竞赛正为世界海洋中航行的50,000艘船寻找替代能源。只管运营效率和废物淘汰可以大大降低减排目的,但该行业需要找到全新的方式来满足其能源需求,以便有时机实现这些目的。 在这里,我们简要先容三种替代方案:风能,电池和氢气。

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海上风车国际海事组织(IMO)答应到2050年将该行业的温室气体排放量从2008年的水平淘汰50%,而且跨行业同盟试图在2030年之前实现净零排放船舶的航行,因此这场竞赛正为世界海洋中航行的50,000艘船寻找替代能源。只管运营效率和废物淘汰可以大大降低减排目的,但该行业需要找到全新的方式来满足其能源需求,以便有时机实现这些目的。

在这里,我们简要先容三种替代方案:风能,电池和氢气。风能风能为全球船队提供动力已有数百年历史,直到最近200年,化石燃料才成为船舶的主要推进系统。

问题在于,那时我们已经习惯了燃烧推进船的可靠性。它们不会陷入低迷,而且它们可以通过迎面而来的动力比风帆所能击穿的要快得多。可是,如果不认识到在现代航运中使用这种古老的能源所带来的利益,那将是愚蠢的。当与预报和路由系统以及其他形式的推进力联合使用时,风能将成为可靠的动力泉源。

有许多公司致力于将风能带回船舶领域。一些公司(例如Timbercoast)正在使用100%风能驱动的小型船舶,其他公司(例如Wind + Wing Technologies)正在开发固体聚合物机翼,其作用类似于帆,并在可能的情况下自主运行以提供分外的推进力。除了更传统的风帆和机翼构想,我们还看到了Flettner旋翼的兴起。

1926年,德国航空工程师安东·弗莱特纳(Anton Flettner)航行横渡大西洋。而不是使用传统的帆,他的船由甲板上的大型旋转缸提供动力。圆柱体使用“马格努斯效应”(Magnus effect)对垂直于旋转的旋转球和圆柱体施加了力。同样的原理,网球上的后旋旋转也会把球举起来,使球更难击中。

旋翼比帆更有效,能够在风中更近地运转,而且通过发生更大的推力,它们还需要更少的人员来操作。可是,直到最近,它们才从未在海上举行商业部署,因为化石燃料的价钱和可获得性意味着它们不是经济上可行的选择。

不外,今天,Finish技术公司Norsepower已将旋翼帆部署到三艘船,一艘滚装船,一艘游轮和一艘制品油轮上。经由45,000小时的航行,他们的解决方案节约了约莫1,700吨的燃料,并阻止了5,000吨的CO2进入大气。

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Norsepower声称,将旋翼安装到船上后,可以在不降低速度的情况下将燃油消耗降低5%-20%。安装在制品油轮上的转子,图:Norsepower提供另一个在该领域的创新者是Magnuss。

Magnuss认识到散货船在装卸货物时需要使甲板上流通无阻,因此开发了一种可伸缩的Flettner转子。当船舶进入口岸时,转子会缩回到甲板上,从而使起重机更容易取放货物举行装卸。下一节我们将一起回首下电力推进动力系统的历史。


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