更清潔的船舶即將到來:風能和電力推動航運業減少排放

船舶是世界上最大的污染源之一。要改善這一點就意味著尋找傳統柴油引擎的替代品。隨著氣候變遷成為業界關注的焦點,各公司正嘗試改變遊戲規則的解決方案。

您可能認為貨運帆船是歷史書上的東西,但事實上,它們實際上是多年尖端研究和開發的成果。法國公司「Grain de Sail」聲稱已製造出第一艘滿足商船隊要求的現代帆船。

「在蒸汽機和燃油機出現之前,所有運輸都是通過航行。但我們在設計這艘船時採用了現代方法,使其更加高效,」Grain de Sail 區域總監Xavier Demeulenaere 在船員們的跨大西洋旅程之前說道。

這家用拉丁美洲咖啡豆生產巧克力和咖啡的公司從頭開始建造帆船時就考慮到了可持續發展,例如專門設計的 50 噸貨艙,配備了由太陽能和風能驅動的氣候控制系統。

水手兼船員弗朗索瓦·勒·納烏雷斯(François Le Naourès) 表示:「我們展示了[我們的方法]在經濟上是可行的,我們已經準備好走向更遠的未來,我們希望可能擁有更大的船隊。

該公司目前正在法國敦克爾克建造一艘更大的船隻和一家新巧克力工廠。

利用風能減少排放是航運業的日益增長的趨勢。

航運業還有其他永續項目正在醞釀中。海上運輸公司「Alizés」正在建造一艘配備機械翼帆的混合動力船,用於將「阿麗亞娜6」火箭零件從歐洲運輸到法屬圭亞那的發射場。

另一位開發商「Airseas」提出了一種自動化風箏系統,旨在將船舶的燃料消耗和排放量減少 10% 至 40%。

挪威的電動渡輪

然而,客船需要速度快,不能只依靠風能。在挪威的「石油之都」斯塔萬格,渡輪服務正在告別化石燃料。

Medstraum 號被譽為“年度船舶”,是世界上第一艘 100% 電動高速渡輪。電池安全地佈置在甲板上方,為兩台電動馬達提供動力。該船不需要依賴化石燃料作為備用。它也比柴油引擎更小、更緊湊。

米卡爾·達勒電車營運 Medstraum 渡輪的 Kolumbus 專案經理對新技術的潛力表示讚賞。

「它總共為我們提供了 1500 千瓦時的能源。一輛典型的電動車的功率在 70 到 90 千瓦時之間,因此這至少是這艘船的 15 倍。

渡輪可以輕鬆處理斯塔萬格和附近島嶼之間 90 分鐘的多站通勤路線。它可搭載 150 名乘客,並設有自行車空間,同時提供平穩、無噪音和可持續的乘坐體驗。

它是該地區公共交通系統的一部分。船員們表示,駕駛它就像老式渡輪一樣,而且準時。

「當我們使用電動馬達時,啟動速度要快得多。就像汽車一樣。準時準時沒有問題,因為我們有動力和速度,所以很容易,」渡輪船長阿努爾夫比說。

許多在斯塔萬格工作的人都住在附近的島嶼上。在此之前,他們必須在緩慢的地面運輸和快速、污染嚴重的船隻之間做出選擇。

這項技術將非常有助於滿足挪威日益嚴格的環境法規,該法規要求所有未來的渡輪都是零排放和/或低排放。

Kolumbus 預計僅靠這一艘渡輪每年就能減少 1500 噸的排放量,從而大大改善其碳足跡。這相當於減少 60 輛公車!

「如果我們看看我們的二氧化碳排放量,就會發現它們主要是一些極少數的快速渡輪。而能夠使這些渡輪電氣化並消除這些排放,是未來幾年實現二氧化碳中和的重要組成部分,」達勒說。

「Medstraum」渡輪是作為名為「Medstraum」的研究計畫的一部分而開發的電車這是由歐盟資助的。來自希臘和德國的科學家測試了數百個模型,以找到最有效的船體形狀,並且推進系統(螺旋槳、舵和其他部件)專門針對這艘渡輪進行了最佳化。工程師表示,它的性能甚至比他們預期的還要好,推進效率達到了突破性水平,與標準解決方案相比可節省近 30% 的能源。這對於電池驅動的車輛來說非常重要。

Servogear 技術經理Tone Vik 解釋道:「如果我們能將效率提高幾個百分點,就意味著船舶要么可以行駛得更快,要么可以行駛得更遠。因此,這確實是一個很好的項目,表明我們擁有相關知識以及將電動船舶推向市場的能力。

為了盡可能降低重量,造船商使用鋁結構——有時薄至 2 毫米。

渡輪的整體設計也很創新——它採用模組化方法,允許未來此類船舶重複使用相同的元件,從而使它們的設計和生產更具成本效益。

挪威 Fjellstrand 造船廠的研發/銷售經理 Edmund Tolo 表示:“我們試圖了解汽車行業和飛機行業中使用的模組化概念,並將其轉移到航運業。”

Medstraum 每天運行約十幾條環形路線,並在行程之間插入電源以快速充電。最好的部分是所有電力都來自再生能源。

因此,這艘新型快速渡輪正在為用真正清潔的替代品取代煙霧污染的船隻奠定了基礎。