Siła morskiego wiatru

©

Udostępnij:

Odpowiednio duży i wystarczająco wysoko uniesiony w powietrzu latawiec jest w stanie wydatnie wspomóc silniki okrętowe i zmniejszyć zużycie paliwa na statku nawet o połowę. MS Beluga, niemiecki frachtowiec zaopatrzony w tego rodzaju „podniebny żagiel" wyruszył z Bremy w dziewiczy rejs do Ameryki.

Ilekroć zaczyna gwałtownie drożeć ropa, wzrasta zainteresowanie alternatywnymi źródłami energii. Tak było w latach 70. podczas pierwszego kryzysu naftowego, podobnie jest dzisiaj, gdy cena ropy osiągnęła 100 dolarów za baryłkę. Tym razem jednak, jak się wydaje, nie jest to przejściowe załamanie rynku, ale symptom końca epoki taniej ropy, a w dalszej perspektywie - końca ropy w ogóle. Dla żeglugi morskiej, która niemal w całości opiera się na paliwie dieslowskim, drożejący olej napędowy to przedsmak katastrofy. 100 lat temu koszt paliwa stanowił tylko jedną dziesiątą kosztów eksploatacji statków, dziś przekracza już nieraz 0%. Jednocześnie szybko rośnie transport ładunków drogą morską. Szacuje się, że dziś w ten sposób przewozi się 90% wszystkich towarów znajdujących się w globalnym obrocie. Poszukiwanie więc nowego napędu dla floty staje się wymogiem chwili, pilną potrzebą. Najlepiej, by opierał się on na paliwie odnawialnym i niedrogim. Takim źródłem napędu jest niewątpliwie wiatr, niosący energię więcej niż tanią, bo darmową.



Historia kołem się toczy

Jak wiadomo, ani żagiel, ani latawiec nie są żadnymi technicznymi nowościami. Przeciwnie, wiatr był pierwszym źródłem energii, jaką człowiek (poza siłą własnych mięśni) zastosował do napędu łodzi. Stało się to w Egipcie, na Nilu, jakieś 5 tys. lat p.n.e. Od niepamiętnych czasów w Chinach używano latawców, raczej jednak tylko do celów rozrywkowych i dekoracyjnych. W starożytności dominował napęd wiosłowy, ale podróże pod żaglami z mniejszym lub większym nasileniem występowały przez kolejne stulecia. Rozkwit żaglowców nastąpił w XIX w., kiedy pojawiły się klipry - szybkie statki handlowe zapewniające w miarą sprawny transport morski i oceaniczny. Napęd żaglowy został jednak generalnie wyeliminowany na przełomie XIX i XX w. przez silniki parowe, a następnie spalinowe. Jeszcze tylko w pierwszych dekadach ubiegłego wieku kursowały tzw. windjammery - stalowe pudła ze stalowymi masztami i takim samym olinowaniem. Żagle do dzisiaj zachowały się na łodziach i jachtach sportowych oraz statkach szkolnych. Historia lubi się powtarzać, ale gdy mówimy o rozwoju techniki, to nie zatacza ona koła, ale raczej spiralę rozszerzającą się ku górze. Powrót żaglowców na morskie szlaki, jeśli nastąpi, to na wiele wyższym poziomie, z wykorzystaniem najnowszych osiągnięć nauki i techniki ostatnich lat. Na pewno współczesne żaglowce nie będą przypominały tych wspaniałych, trójmasztowych fregat czy szkunerów z romantycznej epoki morskich podróży. Na pokładzie dzisiejszego drobnicowca czy kontenerowca nie ma po prostu miejsca na maszty, reje, wanty i szoty oraz dla kilkudziesięcioosobowej obsługi tego skomplikowanego takielunku. Tym bardziej, że trzeba by też utrzymywać jednocześnie oddzielny zespół marynarzy zajmujących się maszynownią. Bowiem przy obecnych wymogach co do szybkości i punktualności dostaw żaden spedytor nie mógłby sobie pozwolić na uzależnianie czasu dostaw od kaprysów pogody. Stąd z góry się zakłada, że napęd nowych żaglowców musi być hybrydowy - żaglowo-spalinowy. W tym kierunku idą też podejmowane w ostatnich latach w kilku krajach próby znalezienia takiego rozwiązania, które dzięki wykorzystaniu energii wiatru dawałoby znaczne oszczędności na paliwie, nie powodując jednocześnie wspomnianych kłopotów z tradycyjnymi żaglami. Od czasu do czasu prasa przynosi lapidarne wiadomości na ten temat. Np. latem ub. roku spod mostu Gate Bridge w San Francisco wypłynęła 140-tonowa barka motorowa wspomagana przez ogromny latawiec. Pokaz przeprowadziła firma KiteShip Corporation z Kalifornii, testująca nowe technologie wykorzystania energii wiatru do napędu statków. Również w Polsce w szczecińskiej PŻM pracuje się nad koncepcją pędników wiatrowych o stałych żaglach sterowanych komputerowo. Jak się wydaje, najdalej wysunęła się do przodu firma SkySails z Hamburga, która ma już prawie gotową technologię „podniebnego żagla". Początkowo innowacyjny napęd testowano na niewielkich statkach MS „Beaufort" (55 m długości) i MS „Michael A." (88 m długości) na Bałtyku, a obecnie próby są kontynuowane na większej jednostce - MS „Beluga SkySails", która właśnie przemierza Ocean Atlantycki w swym dziewiczym rejsie do Ameryki.



Podniebny żagiel

System ten został zaprojektowany w firmie SkySails GmbH & Co. KG z Hamburga przez jej założyciela i szefa Stephana Wrage, wynalazcy i zdolnego konstruktora bez reszty oddanego idei żeglugi z wykorzystaniem energii, jaką niesie wiatr. Rolę pędnika w systemie SkySails spełnia żagiel-latawiec. Ta wielka płachta złożona z dwóch warstw tkaniny (na razie 160 m2) przypomina też latające skrzydło albo spinaker - dodatkowy wielki i wypukły żagiel podnoszony przed dziobem jachtu. Latawiec rozwijany jest automatycznie w czasie nie dłuższym niż 20 minut na 15-metrowym teleskopowym maszcie umieszczonym na dziobie i następnie wznosi się ponad statek na wysokość 300 m, gdzie wiatry są silniejsze i bardziej stabilne. Czynność ta, a następnie lot latawca sterowane są przez komputery z mostka kapitańskiego. Jeden program pomaga latawcowi kręcić ósemki na niebie, drugi ustawia go optymalnie w stosunku do kierunku wiatru. Przy dobrym wietrze pędnik przekazuje na statek moc rzędu 5000 kW (około 800 HP), co pozwala odciążyć silniki i zaoszczędzić 10- 5% zużywanego przez nie paliwa. System SkySails może funkcjonować przy wietrze o sile od do 8 stopni w skali Beauforta. Poniżej 5 stopni latawiec nie da się postawić, natomiast można go spokojnie zwinąć. W stanie złożonym zajmuje na pokładzie niewiele miejsca i nie przeszkadza w rozmieszczeniu ładunku. W tym wyraża się m.in. przewaga systemu SkySails nad tradycyjnymi żaglami, których obecność (w dużej mierze) wyłącza pokład jako powierzchnię składową. Warto jeszcze dodać, że wzniesiony wysoko pędnik wiatrowy jest znacznie efektywniejszy od żagli rozpostartych na masztach. Jak obliczył Stephan Wrage, pojedynczy latawiec systemu SkySails o powierzchni 800 m2 będzie mógł dostarczyć taką samą moc napędu jak kliper mający 3000 m2 żagli. Dodajmy jeszcze, że tradycyjny żaglowiec wymagał 40-osobowej załogi do obsługi żagli, podczas gdy dla operowania latawcem wystarczy kilkudniowe przeszkolenie paru osób z istniejącego personelu. Są to ewidentne zalety systemu, ale dla twórców SkySails liczą się przede wszystkim spodziewane oszczędności w zużyciu paliwa i efekty ekologiczne.

Udostępnij:

Drukuj



Stanisław Dąbrowski




TOP w kategorii






Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również