Суднова промисловість викидає у повітря близько трьох відсотків світового вуглекислого газу. При цьому сектор продовжує зростати. Використання високотехнологічних вітрил на вантажних суднах здатне скоротити ці викиди більш ніж удвічі.
Технологічний інструментарій
Інтерес до вітроенергетики стрімко зростає. Вітер – це дешево. Він знижує витрати на пальне, і тут все дуже ясно. Компанії експериментують з різними підходами. Одні проектують судна з нуля, оснащуючи їх класичними вітрилами. Інші модернізують існуючі кораблі, встановлюючи автоматизовані системи.
Технології виглядають незвично. Жорсткі вітрила нагадують крила літака. Ротори Флеттнера складаються з циліндрів, що обертаються. Вітрила з примусовою тягою, що засмоктує, захоплюють повітря для максимізації підйомної сили. Є навіть гігантські повітряні змії, схожі на ті, що використовуються в кайтсерфінгу, що буксируються вздовж борту судна.
«Існує цілий спектр рішень», – каже Гевін Оллрайт. Він класифікує судна від тих, які використовують мінімальну вітрову тягу до тих, що отримують половину своєї енергії з повітря.
Відхилення від курсу
Ось у чому проблема. Більшість судів із вітропідтримкою все ще ведуть себе як звичайні. Вони обирають прямий маршрут. Вони дотримуються фіксованої швидкості. Це обмежує вигоду.
Торбен Шведт із Німецького аерокосмічного центру вирішив перевірити, що станеться, якщо оптимізувати все одразу. Він та його колеги варіювали маршрут та швидкість. Але з застереженням: шлях не може займати занадто багато часу.
Якби час не мав значення, кожна подорож була б повністю вітровою. Просто, правда? Ні. Вантаж має рухатися. Затримки вбивають прибуток. Судноплавні компанії втрачають гроші, коли доставка йде повільно.
Вони також врахували водень. Це перспективна розробка. В даний час вона використовується на кількох суднах для зберігання надлишкової енергії. Коли вітер сильний, турбіни під судном генерують електрику, що йде виробництво водню. Пізніше, коли бриз стихає, водень живить двигуни.
Модель показує несподівані результати
Для розрахунків були використані історичні погодні дані щодо Атлантичного океану за один рік. Потім комп’ютерна модель визначала оптимальні маршрути.
Результати виявилися дивними.
«Суда поводяться абсолютно безрозсудно», – сказав Шведт. “Здається, це не може бути розумним”.
Але це так. Комп’ютер вибрав дивні гаки. Маршрути, які виглядають шалено на карті, але чудово працюють у тандемі з вітром. У середньому такі судна витрачали на сімдесят п’ять відсотків менше енергії, аніж ті, що йшли прямим шляхом. Шведт надав ці дані на зустрічі Європейського союзу географічних наук у Відні.
Справжня перевага у тому, щоб дозволити судну дрейфувати туди, куди дозволяє вітер. Великі відхилення від курсу. Економія варіюється від п’ятдесяти до ста відсотків.
Чи це має сенс?
«Це не нове», – зазначив Треїстен Сміт з Університетського коледжу Лондона. “Яхтсмени-гонщики роблять це постійно”.
Перевірка реальністю
Не всіх переконує масштабованість цієї ідеї. Гійом Ле Гран із компанії TOWT згоден, що очікування виправдані. Його компанія будує флот вітрильних вантажних суден у Франції. І вони впоралися.
Сміт залишається обережним. Показники у сімдесят п’ять-сто відсотків? Теоретично можливі. Можливо. Все залежить від середньої швидкості плавання. А швидкість визначається економікою. І тим, за що готові платити за вантаж.
На його досвід, фактична економія набагато нижча. Більшість морських суден не досягнуть таких висот.
Модель працює на папері. Тепер потрібно довести її ефективність за допомогою живих прогнозів, а не лише історичних даних. Вітер не чекає нікого, але для планети час спливає. Подивимося, чи витримають ці маршрути перевірку практично.
