近年来,科学技术飞速发展,为我们的生活带来了巨大的利益。例如,交通运输的发展极大地扩展了人类活动的范围,基因组研究使个性化医学成为可能,而信息和通信技术的进步使通信时间和距离最小化。

尽管技术带来了这些光,但它也带来了阴影。该问题的进展已导致人类面临严重问题,例如气候变化,生物科学中的伦理问题,核扩散以及通信中的隐私和安全问题。因此,一方面必须控制消极方面,另一方面要发展积极因素。当我们谈论科学技术时,运输和物流是受到这些发展积极和消极影响的最大行业之一。在过去的50年中,工程和机械技术的发展使我们得以建造更大的普通货船,油轮和干散货船。

因此,船东和船运公司已经能够利用“规模经济”的优势。这是一个双赢的游戏,而且由于这些国家的经济已经开始与国际贸易交织在一起,运输和物流变得更加重要。因此,该行业的任何参与者都没有抱怨。

但是,在21世纪初ST 世纪以来,交通运输的环境影响已成为世界范围内越来越重要的话题。人们开始意识到这种无知的后果可能会破坏我们的星球。因此,已经对该问题进行了一些研究。最新的数据显示,在欧洲周围的海域(波罗的海,北海,大西洋的东北部,地中海和黑海),国际运输中的二氧化硫(SO2)排放量估计为230万每年2万吨,二氧化氮为330万吨,颗粒物(PM)为25万吨。在不采取任何常规措施的情况下,国际海事组织(IMO)估计,如果不采取行动,到2020年,这些排放量将增加多达75%。

英国每日邮报(Daily Mail UK)屡获殊荣的科学作家弗雷德·皮尔斯(Fred Pearce)说:“随着船的体积越来越大,污染越来越严重。最令人震惊的统计数据是,世界上只有16艘最大的船舶产生的肺部阻塞性硫污染与全球所有汽车一样多。”

研究表明,问题不仅仅在于空气和海洋污染。 《新科学家》杂志上的一篇文章将这个话题带到了更高的层次。凯瑟琳·布拉希奇(Catherine Brahic)说:“船上的污染物以微小的悬浮微粒形式每年至少杀死60,000人。并且除非迅速采取措施解决问题–例如换用更清洁的燃料–研究人员警告说,死亡人数将攀升。”

好消息是,要防止这种对环境的危害并非不可能。将船舶的空气污染减少80%至90%的技术措施很容易实施。收益将大大超过所涉及的成本。这些措施包括采用清洁燃料,增加‘scrubbers’或其他废气清洁设备运送到船舶上,并广泛使用替代能源。

例如,数千年来,风能一直被船用作推进手段,但是随着工业革命期间蒸汽和内燃机的出现,风能的使用从19世纪中期开始急剧下降。 世纪。然而如今,由于船运公司正在寻求降低燃油成本并遵守新的海上海上飞行任务标准的方法,因此在商业船上使用风帆引起了人们的浓厚兴趣。传统的带有索具的柔性帆通常不适合大型商船,但是刚性帆可能是在现代远洋轮船上利用风力以降低燃料消耗的实用方法&减少有害气体排放。

刚性帆不是一个新概念,设计差异很大。在1970年代 &例如,1980年代在日本的两艘船都装有弯曲的刚性帆,而在1980年代的雅克·库斯托(Jacques Cousteau)中,Lucien Malavard教授和Bertrand Charrier博士开发了涡轮帆,然后将其安装到“ Alcyone”研究船上。这两个创新概念都降低了油耗,但是由于各种原因,刚性帆迄今为止尚未得到广泛认可。

适用于船舶的另一种可再生能源技术是太阳能。近年来,在开发重量轻,效率更高且适用于恶劣海洋环境的太阳能电池板方面取得了重大进展。日本商船公司(NYK)的Auriga Leader等许多商用远洋船已经安装了太阳能电池板。在这个阶段,仅靠太阳能无法提供大型船舶推进所需的能量。但是,它可以成为车载电气系统的重要替代电源,从而有助于减少燃料消耗和有害气体排放。

系统设计人员面临的挑战是为船舶开发一种可以利用风和日光照射力的解决方案–但具有成本效益,实用性且不会危害船员或船只。与基于陆地的可再生能源解决方案(例如太阳能或风电场)不同,船上可用于安装风力的区域或空间&太阳能发电系统十分有限。考虑到这一点,开发一种可以同时使用风能和太阳能作为能源并通过同一系统利用该能量的系统似乎是有利的。

替代能源系统并非旨在成为船舶的主要动力来源。取而代之的是,该系统旨在与其他技术一起使用,以减少散装货船,油轮和货船等各种船舶的燃料消耗和有害气体排放。根据硬帆的数量,大小,形状和配置,估计这些系统可以将船舶的年度燃油消耗减少多达20%。

总之,现代可再生能源技术在船舶上的大规模使用仍处于起步阶段。随着未来几年各种技术的发展,我们很可能会看到风的采用&各种形式的太阳能解决方案在整个航运领域得到广泛应用。

这些解决方案的控制,能量存储和电源管理系统有时会被忽视,但是它们在使可再生能源成为未来船上可行的能源方面将发挥关键作用。