Судовая индустрия выбрасывает в атмосферу около трех процентов мирового углекислого газа. При этом сектор продолжает расти. Внедрение высокотехнологичных парусов на грузовых судах способно сократить эти выбросы более чем вдвое.
Технологический инструментарий
Интерес к ветроэнергетике стремительно растет. Ветер — это дешево. Он снижает затраты на топливо, и тут всё предельно ясно. Компании экспериментируют с самыми разными подходами. Одни проектируют суда с нуля, оснащая их классическими парусами. Другие модернизируют существующие корабли, устанавливая автоматизированные системы.
Технологии выглядят необычно. Жесткие парусы напоминают крылья самолета. Роторы Флеттнера состоят из вращающихся цилиндров. Парусы с принудительной засасывающей тягой захватывают воздух для максимизации подъемной силы. Есть даже гигантские воздушные змеи, похожие на те, что используются в кайтсёрфинге, которые буксируются вдоль борта судна.
«Существует целый спектр решений», — говорит Гэвин Оллрайт. Он классифицирует суда от тех, которые используют минимальную ветровую тягу, до тех, что получают половину своей энергии из воздуха.
Отклонение от курса
Вот в чем проблема. Большинство судов с ветроподдержкой все еще ведут себя как обычные. Они выбирают прямой маршрут. Они придерживаются фиксированной скорости. Это ограничивает выгоду.
Торбен Шведт из Немецкого аэрокосмического центра решил проверить, что произойдет, если оптимизировать всё сразу. Он и его коллеги варьировали маршрут и скорость. Но с оговоркой: путь не может занимать слишком много времени.
Если бы время не имело значения, каждое путешествие было бы полностью ветровым. Просто, правда? Нет. Груз должен двигаться. Задержки убивают прибыль. Судоходные компании теряют деньги, когда доставка идет медленно.
Они также учли водород. Это перспективная технология. В настоящее время она используется на нескольких судах для хранения избыточной энергии. Когда ветер сильный, турбины под судном генерируют электричество, которое идет на производство водорода. Позже, когда бриз стихает, водород питает двигатели.
Модель показывает неожиданные результаты
Для расчетов были использованы исторические погодные данные по Атлантическому океану за один год. Затем компьютерная модель определяла оптимальные маршруты.
Результаты оказались странными.
«Суда ведут себя совершенно безрассудно», — сказал Шведт. «Кажется, это не может быть разумным».
Но это так. Компьютер выбрал странные крюки. Маршруты, которые выглядят безумно на карте, но прекрасно работают в тандеме с ветром. В среднем такие суда расходовали на семьдесят пять процентов меньше энергии, чем те, что шли прямым путем. Шведт представил эти данные на встрече Европейского союза географических наук в Вене.
Настоящее преимущество кроется в том, чтобы позволить судну дрейфовать туда, куда позволяет ветер. Крупные отклонения от курса. Экономия варьируется от пятидесяти до ста процентов.
Имеет ли это смысл?
«Это не ново», — отметил Трэистэн Смит из Университетского колледжа Лондона. «Яхтсмены-гонщики делают это постоянно».
Проверка реальностью
Не всех убеждает масштабируемость этой идеи. Гийом Ле Гран из компании TOWT согласен, что ожидания оправданы. Его компания строит флот парусных грузовых судов во Франции. И они справились.
Смит остается осторожным. Показатели в семьдесят пять-сто процентов? Теоретически возможны. Может быть. Всё зависит от средней скорости плавания. А скорость определяется экономикой. И тем, за что готовы платить за груз.
По его опыту, фактическая экономия намного ниже. Большинство морских судов не достигнут таких высот.
Модель работает на бумаге. Теперь нужно доказать её эффективность с помощью живых прогнозов, а не только исторических данных. Ветер не ждет никого, но для планеты время истекает. Посмотрим, выдержат ли эти маршруты проверку на практике.
