Согласно данным конференции ООН по торговле и развитию, около 80 процентов всего объема мировой торговли товарами осуществляется по морю, при этом 98,8 процента судов по-прежнему используют ископаемое топливо. Поэтому, если мы хотим достигнуть нулевого уровня выбросов, очень важно сделать эту значимую для всей мировой экономики отрасль более устойчивой.
Молодая финская компания Norsepower специализируется на разработке парусов. Однако это не те обычные классические паруса, которые мы привыкли видеть на парусных лодках.
Компания производит роторные турбопаруса – высокие вращающиеся колонны, в которых для приведения судна в движение применяется эффект Магнуса. Это та же сила, которую используют футболисты, пиная мяч и заставляя его лететь по замысловатой траектории.
Роторный парус вращается при помощи электродвигателя, а вращение паруса создает эффект Магнуса: когда ветер ударяет по роторам сбоку, впереди судна возникает аэродинамическая сила, помогающая толкать его вперед. При этом тяга вперед должна многократно превышать энергию, необходимую для вращения роторов.
«Грузовые суда – это наш основной рынок, – говорит Яркко Вяйнямё, главный операционный директор компании Norsepower. – Но мы устанавливали роторные паруса также и на пассажирские суда. Наши паруса можно смонтировать на палубе уже введенных в эксплуатацию судов, но все же они работают лучше на новых судах, корпуса которых специально сконструированы для использования энергии ветра».
Снижение затрат и выбросов
Судно Chinook Oldendorff грузоподьемностью более 100 000 тонн оснащено тремя роторными парусами производства компании Norsepower.
Фото: Norsepower
Эксплуатационные характеристики роторных парусов – так же, как и обычных тканевых – зависят от ветровых условий и правильной работы с оборудованием. Обычно роторные паруса устанавливаются как дополнение к имеющейся на судне силовой установке, но при идеальных природных условиях они могут быть единственной силой, приводящей судно в движение.
«Как правило, роторные паруса сокращают расход топлива и выбросы примерно на 5–20 процентов, – рассказывает Вяйнямё. – Мы работаем сейчас над оснащением транспортного судна Airbus, на котором будет шесть турбопарусов. По прогнозам, суммарная экономия на Airbus составит 50 процентов. Недавно у нас в работе было французское судно дедвейтом в 50 000 тонн и скоростью хода 8 узлов, на котором использовались только два роторных паруса».
Снижение расхода топлива снижает затраты, что делает роторные турбопаруса привлекательным экономическим решением для судовладельцев, а введение более строгих правил судоходства, таких как Морская директива FuelEU, стимулирует спрос на более экологические технологии и продукты.
«Мы считаем, что 20 000 судов по всему миру могут извлечь выгоду из использования роторных парусов, – говорит Вяйнямё. – Это направление с потенциальным оборотом в 60 миллиардов евро».
Плавное плавание на электрических батареях
Сотрудник компании Wärtsilä работает на производстве в Центре устойчивых технологий компании, расположенном в городе Вааса на западном побережье Финляндии. Фото: Wärtsilä
Двигатели легковых автомобилей прошли свой долгий эволюционный путь от двигателей внутреннего сгорания, работающих на ископаемом топливе, до гибридных моделей и, наконец, полностью электрических. Тот же процесс происходит и в судоходстве, а финская компания Wärtsilä находится в эпицентре революционных преобразований, охвативших индустрию. Деятельность основанной в 1834 году компании Wärtsilä связана с энергетикой и морской промышленностью.
«Темпы внедрения данной технологии растут в геометрической прогрессии, – говорит Торстен Бюссов, директор подразделения электрических и энергетических систем компании Wärtsilä Marine. Мы уже поставили более 1000 судов, работающих на электрических батареях».
В то время как роторные паруса лучше всего работают при устойчивых ветрах в открытых морях, электробатареи подходят для судов разного типа, курсирующих в прибрежных водах или на более коротких маршрутах. К этой категории относятся круизные лайнеры, автомобильные паромы, грузовые суда и портовые рабочие катера. Все более востребованной категорией для электрификации являются грузопассажирские суда типа Ro-Pax, которые одновременно являются и судами для перевозки пассажиров, и автомобильными паромами. Обычно их можно встретить на маршрутах Хельсинки – Стокгольм или Хельсинки – Таллинн.
«Недавно мы вместе с круизной компанией Finnlines работали над новым типом судна Ro-Pax, оборудованным гибридной энергосистемой с накопителем энергии в 5 мегаватт, – рассказывает Бюссов. – Такие суда могут использовать электродвигатели для маневрирования в гавани и прибрежных водах в пределах видимости суши и включать обычные судовые двигатели, когда они выходят в открытое море».
На пути к нулевому уровню выбросов в 2050 году
Самое большое электрическое судно в мире, новейший скоростной паром длиной 130 метров, будет курсировать между Аргентиной и Уругваем. Он оснащен аккумуляторной электрической силовой установкой и водометами производства компании Wärtsilä.Фото: Incat Tasmania/Wärtsilä
Конечной целью является не просто снижение выбросов СО2, а сокращение их до нуля. На электрических судах этого можно добиться в том случае, когда зарядка их батарей происходит за счет электроэнергии, вырабатываемой из возобновляемых источников, таких как ветер, солнце и вода. Компания Wärtsilä уже поставила электрическую двигательную установку своего производства на ряд полностью электрифицированных судов и в настоящее время работает над оснащением скоростного парома длиной 130 метров. Он будет курсировать между Аргентиной и Уругваем и станет самым большим в мире электрическим судном, работающим от аккумуляторов мощностью в 40 мегаватт.
Существуют и другие способы, позволяющие эксплуатировать морские суда без выбросов, например, использование биотоплива или синтетического топлива. По мнению Бюссова, совокупное использование углеродно-нейтрального топлива и чистых технологий сделает морскую индустрию устойчивой. И все же это полностью не решит поставленную задачу.
«У нас заканчивается время. Если срок службы судна составляет 25 лет, а мы хотим выйти на нулевой уровень выбросов к 2050 году, то у нас до намеченной цели остается всего лишь время, равное одному сроку службы судна, – говорит Брюсов. – Нам необходимо работать ускоренными темпами».
Текст: Дэвид Корд, декабрь 2024 год
