根据联合国贸易和发展署的数据，全球约 80% 的货物贸易通过海运进行，但 98.8% 的船舶仍在使用化石燃料。这意味着，如果我们要实现净零排放目标，就必须让这一重要行业更加可持续。
年轻的芬兰公司挪世开发风帆。不过，这可不是帆船上的那种风帆。
他们生产的旋翼帆是利用马格努斯效应的高旋转柱。这与足球运动员踢球时让球在空中划出弧线的力是一样的。
电机带动旋翼旋转。当风从侧面吹向旋翼时，就会在前方产生一个力，帮助推动船前进。向前的推力应该远远超过旋转旋翼所需的能量。
“货轮是我们的主要市场。”挪世公司的首席运营官雅戈·维伊纳摩（Jarkko Väinämö）说：“我们还在客轮上安装了我们公司的风帆。我们可以把它们安装在旧船的甲板上，但它们在船体专为风能设计的船只上效果更好。”
降低成本和排放
奇努克·奥尔登多夫号（Chinook Oldendorff）是一艘可承载10 万多吨货物的船只，船上安装有挪世公司生产的三台旋翼帆。摄影：Norsepower
与传统布帆一样，旋翼帆的性能取决于风力条件和设备的正确操作。通常情况下，旋翼帆是对现有发动机的补充，但在条件理想时，旋翼帆也能单独推动船舶。
“通常，旋翼帆可以减少 5% 到 20% 的燃料使用和排放。” 维伊纳摩说：“我们正在研发一艘空客运输船，该船将安装 6 个风帆，预计可节省 50%的燃料。最近，我们让一艘载重吨位为 5万吨的法国船仅使用两个旋翼帆就以 8 节的速度航行。”
降低燃料使用量可以降低成本，因此旋翼帆对船东来说是一个极具吸引力的商业案例。《欧盟海运燃料条例》（FuelEU Maritime Directive）等更严格的法规也推动了对更清洁的解决方案的需求。
“我们相信全球有 2万艘船只可以从旋翼帆中受益。” 维伊纳摩说道：“这是一个潜在的 600 亿欧元的产业。”
电池让航行更顺畅
在位于芬兰西海岸瓦萨（Vaasa）的瓦锡兰公司可持续技术中心的生产车间内，一名员工正在工作。摄影：Wärtsilä
乘用车的发动机从使用化石燃料发展到混合动力，最后发展为全电动。航运业也经历了同样的过程，芬兰公司瓦锡兰正位于这场革命的核心。瓦锡兰成立于 1834 年，专注于能源和海运业。
“这项技术的应用呈指数级增长。”瓦锡兰海洋（Wärtsilä Marine）电气和电力系统业务总监托斯腾·布索（Torsten Büssow）表示：“我们已经交付了 1000 多艘电池动力船。”
旋翼帆在大洋航程中的持续风力下工作效果最佳，而电池则在航行于沿海水域和短途航线的各种船舶中很受欢迎。这些船舶包括游轮、汽车渡轮、货船和港口工作船。电气化程度不断提高的一个类别是 Ropax 轮船，它是客轮和汽车渡轮的结合体。这些渡轮常见于赫尔辛基与瑞典斯德哥尔摩或爱沙尼亚塔林之间的航线上。
“我们最近与Finnlines合作开发了一艘新型Ropax 船舶，该船舶配备混合动力系统和 5 兆瓦的储能装置。” 布索说道：“例如，可以在港口或看得见陆地的地方使用电力操纵，出海时则使用常规发动机。”
如何在 2050 年前实现净零排放
这艘世界上最大的电动船是一艘长 130 米的新型快速渡轮，用于阿根廷和乌拉圭之间的航线，船上装有瓦锡兰的电池电力推进系统和水刀。摄影：Incat Tasmania/Wärtsilä
当然，最终目标不仅仅是减少二氧化碳排放，而是将其彻底消除。如果使用风能、太阳能和水能等可再生能源为电池充电，那么全电动船舶就有可能实现这一目标。瓦锡兰已经为几艘全电动船舶交付了电力推进系统，目前正在开发一艘130米长的快速渡轮，该渡轮将在阿根廷和乌拉圭之间运营。这将是世界上最大的电动船，由 40 兆瓦的电池提供动力。
还有其他方法可以让船舶实现零排放，例如使用生物燃料或合成燃料。布索认为，各种燃料和技术的组合将使海运业实现可持续发展，而不是一刀切的发明。但我们的时间不多了。
“如果一艘船的使用寿命为 25 年，而我们希望在 2050 年前实现净零排放，那么我们距离最后期限只差一个‘船舶寿命’，” 布索说：“我们需要快速行动。”
David Cord撰稿，2024年12月
