Ο άνεμος, μια από τις αρχαιότερες δυνάμεις που χρησιμοποιήθηκε για την πρόωση των πλοίων, έχει αρχίσει και ξαναποκτά σημασία στην ποντοπόρο ναυτιλία, όχι όμως από νοσταλγία, αλλά από ανάγκη.
Με την αυξανόμενη πίεση στον ναυτιλιακό τομέα για απανθρακοποίηση, μείωση του κόστους καυσίμων και επίτευξη των κανονισμών, η υποβοηθούμενη από τον αέρα πρόωση μπαίνει ξανά δυναμικά στο προσκήνιο ως μια χαμηλού κόστους αποτελεσματική λύση.
Στην καρδιά αυτής της αναγέννησης, συναντάμε μια σημαντική καινοτομία: την τεχνολογία suction-sails.
Τα suction-sails αποτελούν μέρος μιας ευρύτερης κατηγορίας συστημάτων αιολικής πρόωσης, που αναπτύχθηκαν για να μειώσουν την εξάρτηση από ορυκτά καύσιμα. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά ιστία, τα suction-sails αποτελούν προϊόν αεροδυναμικής μηχανικής σχεδιασμένα για ενσωμάτωση στα σημερινά εμπορικά πλοία. Στοχεύουν στη σημαντική μείωση κατανάλωσης καυσίμου και εκπομπών ρύπων, γεγονός που υποστηρίζει άμεσα τους στόχους απανθρακοποίησης όπως περιγράφονται στη στρατηγική μείωσης εκπομπών του Διεθνούς Ναυτιλιακού Οργανισμού (IMO), στο EU-ETS και στο FuelEU Maritime.
Οι ναυτιλιακές εταιρείες καλούνται να απαντήσουν σε δύο μεγάλες προκλήσεις, αυτής των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, παραμένοντας ταυτόχρονα κερδοφόρες. Τα suction-sails προσφέρουν μια ρεαλιστική και λειτουργική λύση. Η συγκεκριμένη τεχνολογία μειώνει άμεσα το φορτίο στον κινητήρα του πλοίου, μειώνοντας την κατανάλωση καυσίμου και κατά συνέπεια τις εκπομπές ρύπων. Αυτό συμβάλλει στην επίτευξη των περιβαλλοντικών στόχων, βελτιώνοντας τα εμπορικά αποτελέσματα μέσω της εξοικονόμησης κόστους και των πλεονεκτημάτων που βασίζονται στη συμμόρφωση των σχετικών κανονισμών.
Η έννοια της αιολικής πρόωσης δεν είναι καινούργια, η τεχνολογία όμως έχει εξελιχθεί εντυπωσιακά.
Τα suction-sails είναι άκαμπτη, κατακόρυφη κατασκευή σε σχήμα φτερού, σχεδιασμένη να υποβοηθά την πρόωση του πλοίου ενισχύοντας την αεροδυναμική άνωση (lift) που δημιουργείται από τον άνεμο. Σε αντίθεση με τα συμβατικά πανιά, χρησιμοποιεί ενεργή αναρρόφηση οριακού στρώματος (boundary layer), μια διαδικασία όπου ο αέρας αναρροφάται μέσω μικροσκοπικών διατρήσεων στην επιφάνεια του πανιού και αποβάλλεται από ένα ενσωματωμένο σύστημα ανεμιστήρα. Αυτή η ελεγχόμενη ροή αέρα αποτρέπει την αεροδυναμική ακινητοποίηση (stall), μια κατάσταση όπου η άνωση (lift) χάνεται λόγω της αποκόλλησης του αέρα, επιτρέποντας στο ιστίο να αυξάνει την άνωση (lift) σε υψηλότερες γωνίες επίθεσης (angle of attach) και να δημιουργεί περισσότερη ώθηση.
Με απλά λόγια, τα suction-sails δημιουργούν υψηλότερες δυνάμεις άνωσης σε σύγκριση με τα άκαμπτα ιστία, επιτρέποντας στα πλοία να παράγουν την ίδια προωθητική ισχύ από μικρότερο εξοπλισμό. Τα σύγχρονα suction-sails, όπως το eSAIL® που αναπτύχθηκε από την bound4blue και υποστηρίζονται από την Oceanking, προσφέρουν την ίδια οικονομία με ιστία άκαμπτων πτερυγίων μικρότερης επιφάνειας κατά επτά φορές, επιτρέποντας μια ευκολότερη εγκατάσταση.
Τα πλεονεκτήματα είναι σημαντικά: μειωμένες απαιτήσεις χώρου στο κατάστρωμα, ελαφρύτερη εγκατάσταση και δυνατότητα μετασκευής σε διαφορετικούς τύπους πλοίων. Τα suction-sails αποδίδουν αποτελεσματικά σε ένα ευρύτερο φάσμα συνθηκών και κατευθύνσεων ανέμου, συμπεριλαμβανομένων των σεναρίων αντίθετου ανέμου, όπου άλλες τεχνολογίες αιολικής πρόωσης (ρότορες) δεν είναι αποτελεσματικές.
Η τεχνολογία suction-sails έχει ήδη προχωρήσει πέρα από το πειραματικό στάδιο, με πολυάριθμες εγκαταστάσεις και πολλά ελπιδοφόρα αποτελέσματα.
Αξιοσημείωτες είναι οι μετρήσεις δεξαμενοπλοίου χωρητικότητας 49.000DWT, το οποίο ολοκλήρωσε δύο υπερατλαντικά ταξίδια χρησιμοποιώντας τέσσερα suction-sails 22μ. Σε μια σειρά διαφορετικών συνθηκών ανέμου, η ναυτιλιακή εταιρεία ανέφερε εξοικονόμηση καυσίμου 15-20%, που ισοδυναμεί με περίπου 5 τόνους καυσίμου και 15 τόνους λιγότερους CO2/ημέρα. Υπό βέλτιστες συνθήκες ανέμου, η εξοικονόμηση καυσίμου κορυφώθηκε στο 40%, ένα αξιοσημείωτο ποσοστό συγκριτικά με οποιοδήποτε σύστημα βοηθητικής πρόωσης.
Είναι σημαντικό ότι η απόδοση δεν περιοριζόταν σε ιδανικές συνθήκες ανέμου. Ακόμη και οι χαμηλής έντασης άνεμοι σε μικρές γωνίες, όπως 15ο στην πλώρη, παρείχαν ουσιαστική ώθηση. Αυτό το ευρύ λειτουργικό φάσμα επιτρέπει συχνότερη χρήση και συνεπώς αποδοτικότερη επένδυση. Επιπρόσθετα οφέλη περιλάμβαναν βελτιωμένη ευστάθεια του πλοίου λόγω του «εφέ» απόσβεσης κύλισης, προσφέροντας ομαλότερα ταξίδια.
Εξαιρετικά αποτελέσματα αναφέρθηκαν και στην περίπτωση ενός πλοίου Ro-Ro με τρία suction-sails 22μ. που μεταφέρει εξαρτήματα αεροσκαφών. Η επικύρωση των αποτελεσμάτων από ανεξάρτητη αρχή επιβεβαίωσε σταθερή εξοικονόμηση καυσίμων, τα οποία και θα δημοσιοποιηθούν.
Σε ένα δεξαμενόπλοιο υγραερίου χωρητικότητας 17.000DWT που λειτουργεί μεταξύ Αμβέρσας και Χιούστον, τα συγκεκριμένα suction-sails μπορούν να επιτρέψουν την ετήσια εξοικονόμηση που υπερβαίνει τα 655.000$. Περίπου 283.000$ από αυτά προέρχονται απευθείας από τη μειωμένη κατανάλωση καυσίμου, ενώ τα υπόλοιπα προέρχονται από το μειωμένο κόστος άνθρακα βάσει κανονισμών όπως το EU-ETS και το FuelEU.
Τα suction-sails δεν είναι μια νοσταλγική αναδρομή, είναι μια πρόοδος με γνώμονα τα σημερινά δεδομένα. Αξιοποιώντας έναν δωρεάν ανανεώσιμο πόρο όπως ο άνεμος και ενισχύοντας την εφαρμογή του μέσω της τεχνολογίας, η ναυτιλιακή βιομηχανία μπορεί να ξεκλειδώσει έναν σημαντικό μοχλό απανθρακοποίησης .
Αυτά τα ιστία είναι κατάλληλα για νεότευκτα αλλά και υπάρχοντα πλοία, συμπεριλαμβανομένων δεξαμενόπλοιων, μεταφοράς χύδην φορτίου, κρουαζιερόπλοιων, Ro-Ros, πλοίων μεταφοράς αερίου και γενικού φορτίου. Η πλήρως αυτοματοποιημένη λειτουργία τους μειώνει τις απαιτήσεις στο πλήρωμα, ενώ το μέγεθός τους επιτρέπει τη γρήγορη εγκατάσταση σε ελάχιστο χρόνο, καθιστώντας τα αναβάθμιση για πλοία οποιουδήποτε μεγέθους ή ηλικίας. Σχεδιασμένα με γνώμονα την απλότητα λειτουργίας, αποτελούν μία «plug-and-play» λύση για απανθρακοποίηση.
Εν τω μεταξύ παρατηρείται ένα αυξανόμενο momentum στον συγκεκριμένο τομέα. Με τις προβλέψεις να υποδηλώνουν περισσότερες από 10.000 εγκαταστάσεις αιολικής πρόωσης μόνο στην ΕΕ έως το 2030, τα suction-sails δεν είναι απλώς μία τάση. Εταιρείες παγκοσμίου κύρους έχουν επιλέξει αυτήν την τεχνολογία μεταξύ άλλων εναλλακτικών, προσδίδοντας ένα σαφές μήνυμα εμπιστοσύνης.
Η γρήγορη υιοθέτηση της τεχνολογίας suction-sails σηματοδοτεί μια πραγματική αλλαγή πορείας. Αυτά τα ιστία σηματοδοτούν μια γέφυρα στο μέλλον, όπου η βιωσιμότητα και η κερδοφορία πλέουν παράλληλα.
*Cristina Aleixendri, bound4blue Co-founder.
